Etude de la photostabilité aux UV de 3 membranes PVC – cas clients

Etude de la durabilité aux UV de membranes PVC par une exposition artificielle accélérée Étude menée par le CNEP à la demande d’un client pour vérifier la photostabilité de 3 nouvelles membranes PVC. Contexte Un fabricant de membranes PVC * développant 3 nouvelles formulations de ses produits veux en vérifier la bonne tenue en conditions extérieures pour une durée de 20 ans. Problématique Le PVC étant un matériau très sensible aux conditions extérieures s’il n’est pas bien stabilisé le client souhaite s’assurer de la bonne maitrise de ses nouvelles formulations et de la bonne photostabilité à long terme, que ce soit en oxydation mais également en évolution de teintes. Intervention du CNEP Photovieillissement artificiel accéléré selon la norme EN 16472:2014 Des échantillons des 3 membranes sont photovieillis en enceinte SEPAP 12/24 en accord avec la norme EN 16472:2014 dans les conditions suivantes:– 4 lampes à vapeur de mercure moyenne pression filtrées,– irradiance UV de 95 +/-10 W/m2 sur le domaine 300-400 nm, équivalente à 1,5 fois l’irradiance UV solaire maximale,– température d’échantillons de 60 °C,– atmosphère anhydre, pas d’aspersion d’eau. Le vieillissement des matériaux est conduit sur une durée totale de 5000 heures, équivalente à 20 années d’exposition naturelle continue (sous un climat de type Floride). L’influence de l’eau sur le vieillissement est prise en compte par des immersions périodiques de 1 heure dans de l’eau déminéralisée à 40 °C toutes les 250 heures, soit un total de 20 hydrolyses sur la durée de l’essai. Examen/caractérisation du vieillissement du textile – spectrométrie IRTF en mode photo-acoustique (analyse des 10-15 premiers microns), en accord avec la norme ISO 10640:2011.La spectrométrie IRTF est une technique permettant de caractériser les modifications chimiques résultant du vieillissement, et en particulier les phénomènes d’oxydation. Ces mesures sont à la base des projections de durabilité en usage. – spectrométrie UV-Visible en mode rétrodiffusion (avec détermination des paramètres colorimétriques selon le référentiel CIE L*a*b),Ces analyses permettent d’étudier les évolutions de couleur et éventuellement la consommation de certains stabilisants UV. – microscopie optique avec enregistrement de photomicrographies.Ces observations permettent de mettre en évidence d’éventuelles dégradations physiques résultant de l’exposition (microfissures, trous, érosion…). Les mesures sont effectuées après 0, 500, 1250, 1750, 2500, 3000, 3750, 4250 et 5000 heures. Rédaction d’un rapport intermédiaire Compte tenu de la durée longue de l’exposition (5000h = 7 mois) un bilan succinct est communiqué par email au client après 2500 heures d’exposition Rédaction d’un rapport d’étude explicatif Ce protocole de photovieillissement a mis en évidence un comportement photochimique globalement satisfaisant des 3 membranes PVC.Par conséquent, en conditions d’usage sous un climat de type Floride, ces 3 membranes ne devraient pas subir de dégradation physique ou d’aspect majeure, avant au moins 20 ans d’exposition continue. On notera cependant qu’une légère dégradation d’aspect, très peu perceptible visuellement, et à priori sans conséquence physique notable, est susceptible d’affecter la membrane 1, typiquement à partir de 10 ans d’exposition naturelle, du fait d’une microfissuration superficielle plus avancée que pour les autres membranes. Résultats En confiant l’évaluation en photovieillissement de trois nouvelles formulations de membranes PVC au CNEP, le client a pu vérifier la stabilité de ses matériaux et anticiper leur tenue en extérieur sur une durée d’usage ciblée de 20 ans. Les résultats obtenus ont mis en évidence un comportement photochimique globalement satisfaisant, lui permettant de : valider la durabilité attendue de ses membranes en conditions climatiques exigeantes de type « Floride », se rassurer quant à l’absence de dégradations physiques ou d’altérations majeures d’aspect avant au moins 20 ans d’exposition continue, identifier une légère évolution esthétique possible sur l’une des formulations, sans conséquence notable sur les performances du matériau, et disposer d’éléments objectifs pour orienter ses choix de formulation et sécuriser la mise sur le marché de ses produits. Chiffres clés Budget: environ 8000€ Prise en charge: à réception Délais de réalisation: 8 mois (+5000h en exposition) Vous développez de nouvelles formulations ? Évaluez leur tenue en extérieur et sécurisez vos décisions techniques grâce à nos protocoles de photovieillissement. Contactez nos experts * Pour des raisons de confidentialité nous ne citons pas le client et ne divulguons pas de détails sur les produits

Etude de photovieillissement – cas client

Etudier le comportement en photovieillissement de 2 textiles en polycoton Étude menée par le CNEP dans le cadre d’une évaluation client de la photoprotection aux UV de nouveaux produits  Contexte Un fabricant de produits destinés aux sports et aux loisirs * a sollicité le CNEP pour évaluer et anticiper le comportement à long terme de leurs textiles en polycoton. Problématique Le client développant de nouveaux produits destinés à être utilisés en extérieur souhaitait tester rapidement les formulations envisagées et d’en simuler le vieillissement à 5 ans d’usage dans des conditions d’exposition du sud de la France. Intervention du CNEP Photovieillissement artificiel accéléré selon la norme EN 16472:2014 Le photovieillissement est conduit sur une durée de 1250 heures, permettant d’évaluer le comportement des matériaux sur au moins 5 ans d’exposition naturelle continue dans le sud de la France Influence de l’eau L’influence de l’eau sur le vieillissement est prise en compte par des immersions périodiques de 2 heures dans de l’eau déminéralisée à 40°C toutes les 250 heures. Caractérisations/examens du vieillissement – spectrométrie IRTF en mode photo-acoustique (analyse des 15 premiers microns) selon la norme ISO 10640:2011, toutes les 250 heures. La spectrométrie IRTF est une technique d’analyse permettant de suivre les évolutions chimiques des matériaux, et notamment leur oxydation. Les mesures IRTF sont à la base de la projection de durabilité en usage   – spectrométrie UV-Visible en mode rétrodiffusion selon la norme ISO 10640:2011, La spectrométrie UV-visible permet de suivre les modifications de teinte et, dans certains cas, la consommation de certains stabilisants   – microscopie optique avec enregistrement de photomicrographies. Ces clichés/observations permettront de caractériser les dégradations physiques résultant du développement de l’oxydation du matériau. Rédaction d’un rapport d’étude explicatif Ces essais ont mis en évidence une sensibilité photochimique importante des 2 textiles.  Par conséquent, en conditions d’usage dans le sud de la France, des évolutions de teinte importantes sous la forme d’un jaunissement sont susceptibles d’être observées rapidement, dès la première année d’exposition. D’autre part, les mesures ont mis en évidence des phénomènes significatifs d’oxydation susceptibles de fragiliser mécaniquement les fibres des 2 textiles. Résultats Grâce à nos essais de photovieillissement accéléré, le client a pu, en moins de deux mois, évaluer la durabilité attendue sur 5 ans en conditions “sud de la France” de ses textiles destinés à de nouveaux produits. Les résultats ont mis en évidence un risque de dégradation prématurée, lui permettant ainsi d’anticiper et d’éviter : une perte de temps pour ses équipes R&D sur des essais internes à long terme, la mise sur le marché d’un produit ne répondant pas à ses exigences de qualité, des pertes financières liées à d’éventuels retours clients, et une altération de son image de marque innovante. Chiffres clés Budget: moins de 3000 € Prise en charge: 1 jour ouvré Délais de réalisation: 2 mois Vous rencontrez une problématique similaire ? Contactez nos experts pour évaluer la durabilité en photovieillissement de vos matériaux. Contactez-nous * Pour des raisons de confidentialité nous ne citons pas le client et ne divulguons pas de détails sur les produits