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Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Pa

Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 1 / 6 Polyamide 6-6 PA 6-6 Présentation du polymère Synthèse Formule développée n°1 Caractéristiques Propriétés physico-chimiques Additifs Classe de l'additif Nom de l'additif Charges Fibres de verre Charges Billes de verre Charges Graphites Charges Bisulfure de molybdène Charges Silicates Charges Polytétrafluoroéthylène en poudre Plastifiants Phosphates Plastifiants Phtalates Plastifiants Benzoates Le PA 6-6 est obtenu par polycondensation de l'acide adipique avec l'hexaméthylènediamine. C'est un thermoplastique blanchâtre semi-cristallin. C'est le nylon aliphatique non renforcé le plus solide et le plus résistant à l'abrasion et aux faibles températures. Sa très faible viscosité de fusion peut causer des difficultés de transformation industrielle et son exposition aux intempéries peut entraîner une fragilisation et un changement de couleur à moins qu'il ne soit stabilisé ou protégé. Il est employé pour la fabrication de pièces mécaniques, d'engrenages sans lubrifiant, de pales de ventilateur et de tissus du fait de sa bonne resistance chimique, mécanique et thermique. Le PA 6-6 est également utilisé dans le domaine du sport, sous forme de filaments pour les cordes ou de composite pour les structures de vélos, etc. Numéro CAS 32131-17-2 Famille du polymère Polyamides Synonymes nylon 6-6 nylon Polyhexaméthylène adipamide Température de fusion (°C) 268 Température de transition vitreuse (°C) 57 Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 2 / 6 Retardateur de flamme Composé phosphoré Retardateur de flamme Composé à base de bore Retardateur de flamme Composé à base d'aluminium Retardateur de flamme Composé à base de bismuth Divers Stéarate de zinc Divers Stéarate de calcium Mise en oeuvre À la livraison, les polyamides en poudres à mouler ou en granulés sont généralement prêts à l’emploi, avec une teneur en humidité maximale de 0,2 %. Si ce n’est pas le cas, il est indispensable de prévoir un séchage préalable pour prévenir tout risque de dégradation lors de la transformation. Solvants intervenant dans les procédés Les solvants les plus employés sont l’acide formique (FT-149) 1, l’acide trichloroacétique. Généralement l’emploi des solvants est réservé au collage. 1http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_149 Des acides forts comme l’acide formique, des phénols comme le métacrésol (FT-97) 2 et des solvants chlorés sont également utilisés pour analyse en laboratoire. Leur emploi diminue de plus en plus car la profession les remplace par des produits de substitution moins dangereux. 2http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_97 Procédé Gamme de température (°C) Informations complémentaires Injection- moulage 270-290 °C Extrusion 255-265 °C L'extrusion du polyamide 6-6 est difficile car la latitude de mise en oeuvre d'un tel polymère est restreinte. Usinage Fraisage, perçage, taraudage, tournage. Ne présente pas de difficulté particulière. Assemblage Par collage : On a recours à des produits spécifiques dont les principaux sont : phénol, m-crésol, alcools lourds, acide formique, solvants chlorés. Certaines colles sont à base de résine phénol-formol, de résorcine-formol, pré-condensées et polymérisées à chaud ; il existe également des colles époxydiques et des colles de polyuréthane. Par soudage : Possible par friction, par vibrations, par impulsions thermiques et à haute fréquence plus rarement ou par ultra-sons. Rilsanisation Au préalable, les surfaces métalliques à revêtir doivent subir une préparation pour enlever les graisses, la rouille, les écailles de laminage, etc. On procède : — par décapage par projection de sable, de corindon ou de grenaille d’acier ; — par traitement chimique, à l’aide de différents produits, tels que : trichloréthylène, acide sulfurique à 10 %, etc. ; — parfois, les surfaces métalliques à recouvrir sont revêtues d’une sous-couche avant le trempage ; celle-ci peut contenir des solvants aromatiques ou chlorés. Le revêtement des pièces métalliques peut être obtenu par différents procédés, à des températures pouvant atteindre 380-400 °C : — le trempage qui consiste à plonger les pièces préalablement chauffées dans une cuve contenant la poudre en suspension dans l’air ou dans un gaz inerte ; — la projection au pistolet-chalumeau de la poudre de polyamide à travers une flamme sur la surface métallique préchauffée ; — la projection au pistolet électrostatique. Risques Risques chimiques Risques spécifiques au polymère [1-4] Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 3 / 6 Les polyamides, une fois polymérisés, ne présentent pas de risque particulier à température ambiante à l’exception du danger habituel dû aux poussières inertes lorsque les résines sont manipulées à l’état pulvérulent (au cours de la « rilsanisation » notamment). Il n’en est pas de même au cours de la polycondensation qui peut intervenir en même temps que la mise en œuvre dans certains cas comme le moulage de pièces massives ou le rotomoulage. D’une manière générale, les diamines aliphatiques ou aromatiques sont des produits toxiques. L’hexaméthylène diamine, en particulier, est un produit corrosif, irritant pour la peau, les yeux et le système respiratoire. On a également noté des anémies du type hémolytique et des dermites eczématiformes. Dégradation thermique : résultats expérimentaux Protocole de dégradation thermique 3 3http://www.inrs.fr/dms/plastiques/DocumentCompagnonPlastiques/PLASTIQUES_DocCompagnon_6-1/Protocole%20DgtTh%20avril%202019.pdf Thermogramme Le polyamide 6.6 commence à se dégrader à 330°C. Il est faiblement dégradé entre 100 et 330°C où il subit une perte en masse de 3 %. A 450 °C, il est dégradé à 70 %. Tableau des produits de dégradation thermique Famille Détails Aldéhydes 220 °C Acétaldéhyde 280 °C Formaldéhyde, acétaldéhyde, acrylaldéhyde, aldéhydes C3 à C6 320 °C Acétaldéhyde, acrylaldéhyde 450 °C Formaldéhyde (1%), acétaldéhyde (0,6%), acrylaldéhyde, aldéhydes C3 à C6 Lien Fiche Toxicologique FT-7 FT-120 Lien Méthode METROPOL M-4 M-66 Alcools 220 °C 280 °C Méthanol, éthanol, isopropanol, butanol, méthoxypropanol 320 °C Méthanol, , méthoxypropanol 450 °C Lien Fiche Toxicologique FT-5 FT-66 FT-80 Lien Méthode METROPOL M-26 M-83 M-24 Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 4 / 6 Cétones 220 °C Tétrahydropyranone 280 °C Acétone, méthyléthylcétone, méthylvinylcétone, cyclopentanone 320 °C Acétone 450 °C Cyclopentanone Lien Fiche Toxicologique FT-3 Lien Méthode METROPOL M-192 M-106 ; M-191 Acides 220 °C Acide acétique 280 °C Acide acétique 320 °C Acide acétique 450 °C Acide acétique Lien Fiche Toxicologique FT-24 Lien Méthode METROPOL Hydrocarbures aromatiques 220 °C 280 °C Traces de benzène, toluène 320 °C Benzène, toluène, éthylbenzène 450 °C Traces de benzène Lien Fiche Toxicologique FT-49 FT-74 FT-266 Lien Méthode METROPOL M-40 ; M-237 ; M-243 M-41 ; M-240 ; M-256 M-238 ; M-265 Hydrocarbures saturés 220 °C 280 °C C3 à C13 320 °C C3 à C13 450 °C C4 à C6 Lien Fiche Toxicologique Lien Méthode METROPOL Lactames 220 °C Caprolactame 280 °C Caprolactame 320 °C Caprolactame 450 °C Caprolactame Lien Fiche Toxicologique Lien Méthode METROPOL M-183 ; M-189 Nitriles 220 °C 280 °C 320 °C 450 °C Acrylonitrile, nitriles C5 à C8 Lien Fiche Toxicologique FT-105 Lien Méthode METROPOL Autres 220 °C Traces de pyridine, vinylpyrrolidone, anhydride phtalique Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 5 / 6 Produits de dégradation décrits dans la bibliographie Vers 400 °C, température pouvant être atteinte lors de la rilsanisation, la décomposition devient très nette. Les gaz dégagés sont, en plus de ceux précédemment cités : — de l’ammoniac (FT-16) 4 toxique et irritant pour les muqueuses oculaires et respiratoires ; 4http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_16 — de l’oxyde de carbone toxique (FT-47) 5 ; 5http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_47 — de l’anhydride carbonique (FT-238) 6. 6http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_238 Risques en cas d'incendie / explosion Risques asssociés aux additifs 3 additifs : Bibliographie générale 220 °C Traces de pyridine, vinylpyrrolidone, anhydride phtalique 280 °C Traces de pyridine 320 °C 450 °C Cyclohexane, pyridine, méthylfurane, N-butylacétamide Lien Fiche Toxicologique FT-17 Lien Méthode METROPOL M-188 [5,6] Pouvoir calorifique (Kcal/Kg) 7500 Descripitf : Les polyamides sont le plus souvent peu inflammables. Leur comportement au feu varie suivant la nature chimique du polyamide, sa température de fusion et la forme des objets réalisés avec ce matériau. Les produits libérés sont des composés nitriles (acrylonitrile (FT-105) 7 , acétonitrile (FT-104) 8, acide cyanhydrique (FT-4) 9…) ou des aldéhydes (acétaldéhyde (FT- 120) 10, acroléine (FT-57) 11, crotonaldéhyde…) tous dangereux. 7http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_105 8http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_104 9http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_4 10http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_120 11http://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_57 La présence de certains adjuvants (plastifiants) modifie ce comportement au feu dans le sens d’une plus grande inflammabilité. Fibres de verre : Danger d'irritation de la peau et des voies respiratoires, notamment au moment de leur incorporation dans les résines. Composé phosphoré : Nocifs et irritants pour la peau et les muqueuses. Phtalates : La toxicité des phtalates varie de "non classé" jusqu'à "reprotoxique" selon le type de phtalate utilisé. 1 | HARRIS RL, BINGHAM E, CORHSSEN B, POWELL CH. - Patty's industrial hygiene and toxicology. CD-ROM. John Wiley and Sons, 5e édition, 2005. mult. p. 2 | MERCIER J-P, MARECHAL E. - Chimie des polymères. Synthèse, réactions, dégradations. Presses polytechniques et universitaires romandes, 1996. 466 p. 3 | LAFOND D, GARNIER R. - Toxicité des produits de dégradation thermique des matières plastiques. Encyclopédie médico-chirurgicale. Toxicologie, pathologie professionnelle 16-541-C-10 Elsevier Masson, 2008 12p. 4 | ARFI C, C. R-L, RENACCO E, PASTOR J. - Gaseous toxic emission from plastic materials during their thermal decomposition. Extrait de : Geosciences and water resources : environmental data modeling. 1997, pp. 125-135. Plastiques, Risque et Analyse ThermIQue www.inrs.fr/plastiques Polyamide 6-6 Page 6 / 6 5 | Comportement au feu des matières plastiques. Face au risque. 1988, 241, mars, pp. 33-34. 6 | VOVELLE C, DELFAU uploads/Industriel/ polymere-pa-6-6 1 .pdf