Dosages de Masterbatches UV

Dosages de Masterbatches UV

Étude de l'effet d'un additif NOR-HALS sur les propriétés de l'ABS/PC dans les applications intérieures automobiles

Les compounds moulés par injection dans l'industrie automobile, tels que les panneaux de porte, les composants de boîte à gants et les consoles centrales, sont principalement fabriqués à partir de compounds (ABS+PC). Les raisons en sont les propriétés telles que :

  • Haute résistance à la chaleur, ainsi qu'une rigidité et une dureté élevées

  • Haute résistance aux chocs

  • Bonnes propriétés antistatiques

  • Faible inflammabilité

Cependant, le plus grand défi pour de tels compounds est la résistance à long terme à la portion UV (300-400nm) de la lumière du soleil, qui est nocive pour les plastiques. Une stabilisation UV insuffisante ou inexistante entraînerait une détérioration des propriétés mécaniques et/ou des changements dans les caractéristiques de surface (comme la décoloration ou la formation de fissures). Pour éviter de tels effets indésirables, des stabilisateurs sont généralement ajoutés aux polymères. Les transformateurs mélangent la substance active UV, qui se présente sous forme de Mélanges-maîtres, avec le plastique à des niveaux de dosage spécifiques pendant le processus de moulage. Le dosage (en % en poids) du masterbatch est sélectionné pour garantir à la fois une efficacité de stabilisation suffisante et une rentabilité. Cela donne des niveaux de dosage spécifiques (généralement de 1,0 à 2,0 %) de l'additif UV dans l'article final.

Objectif :

Savoir si et, le cas échéant, comment l'ajout de 0,5 %, 1,0 %, 2,0 % et 3,0 % de masterbatch NOR- HALS (LV058/16SAN) affecte les propriétés mécaniques (résistance aux chocs, résistance à la flexion et résistance à la chaleur) de l'ABS/PC (Novadur Ultra 4105) a été examiné en détail dans le cadre du projet actuel de la société GODIPLAST GmbH.

Figure 1 : Équipement d'essai de vieillissement utilisé
Xenotest Beta+ d'Atlas Material Testing Solutions

Procédure :

À cette fin, des éprouvettes polyvalentes de type A selon la norme DIN EN ISO 3167 avec différents niveaux de dosage de maître-batch UV ont été produites par moulage par injection. Comme la dispersion optimale de la substance active NOR-HALS dans le matériau de base a un impact significatif sur la validité de l'étude entière, les 5 composés ont été préalablement traités sur une extrudeuse à vis unique. Ensuite, des barres ISO (80x10x4 mm) ont été découpées dans les 450 éprouvettes polyvalentes en sciant les parties d'épaule. De plus, une double encoche en V selon la norme ISO 179-1/1fA a été incorporée dans 250 échantillons.

Un total de 360 éprouvettes ont été exposées dans l'appareil d'essai de vieillissement Xenotest Beta+ d'ATLAS MTS selon la norme VDA 75202 ("Matériaux intérieurs automobiles : Test de résistance à la décoloration et comportement de vieillissement à la lumière à haute température : Lumière d'arc à xénon") pendant une durée de 220 heures.

Toutes les 55 heures, une série a été retirée, et les procédures d'essai mécanique suivantes ont été effectuées :

  • Essai de choc Charpy selon la norme DIN EN ISO 179,
  • Essai de flexion selon la norme DIN EN ISO 178,
  • Essai de résistance à la chaleur selon la norme DIN EN ISO 75-1, -2, -3.

De plus, une évaluation du changement de couleur de tous les échantillons exposés a été réalisée à l'aide d'une échelle de gris selon la norme DIN EN ISO 105-A02.

Figure 2: Porte-marchandises équipé de barres ISO encochées
pour insertion dans l'appareil d'exposition

Constatations :

Les résultats obtenus à partir des différents tests ont permis de déterminer le dosage optimal du maître-batch NOR-HALS pour chaque exigence spécifique (résistance aux chocs, résistance à la flexion, résistance à la chaleur et tenue des couleurs) de la pièce. De plus, il a été possible de répondre à d'autres questions, telles que :

  1. Est-ce que la position du cordon de soudure par rapport à la surface vieillie de l'échantillon lors de l'essai HDT affecte la température de résistance à la chaleur [°C] ?
  2. Comment se comporte la résistance aux chocs [kJ/m2] lorsque, lors du test de choc, l'orientation de la surface vieillie par rapport au tranchant du marteau est modifiée ?
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