Déformulation de polymères en laboratoire
En tant qu'industriel vous souhaitez réaliser une déformulation de polymères
Déformulation de polymères, de quoi parle-t-on ?
Tout d’abord, il convient de comprendre ce qu’est la déformulation, ou autrement appelée « reverse engineering ». La déformulation de polymère consiste à déterminer la nature et les quantités de matières présentes dans une formulation au sein du matériau. En bref, il s’agit d’analyser et fragmenter la composition chimique d’un produit.
La déformulation de polymères est un levier technique stratégique pour accéder à la formulation complète d’un matériau : polymère de base, additifs, charges, agents de traitement… chaque constituant peut être identifié, quantifié et interprété.
Le laboratoire FILAB accompagne les industriels dans la déformulation de polymères
Découvrir nos prestations de déformulation polymères
Identifier rapidement la nature du polymère principal (tri matière, contrôle simple).
Identifier rapidement la nature du polymère principal (tri matière, contrôle simple).
Déterminer la composition de la matrice polymérique et comprendre sa structure moléculaire (copolymères, dégradations thermiques, stabilités).
Identifier le polymère et la présence/ nature des charges minérales.
Identifier l’ensemble des constituants organiques (polymère + additifs).
Obtenir la composition totale, organique et minérale
Obtenir un devis pour des études de déformulation polymères :
Comparez facilement nos offres grâce au tableau ci-dessous, qui détaille les techniques comprises dans chaque pack afin de vous aider à choisir celui le mieux adapté à vos besoins.
Une question ? Nous vous invitons à remplir directement le formulaire à droite pour échanger avec notre expert.
| FTIR | Py-GCMS | ATG | MEB-EDX | NVR | GC/MS | LC-HRMS | |
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| PACK « Signature » | ✅ | ||||||
| PACK « Signature + » | ✅ | ✅ | |||||
| PACK « Structure » | ✅ | ✅ | |||||
| PACK « Insight » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | |||
| PACK « ADDITIFS ORGANIQUES » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | |||
| PACK « DEEP » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
Quels sont les moyens techniques pour la déformulation de polymère ?
Pourquoi faire appel à FILAB pour la déformulation de polymères ?
Disposant d’un large parc analytique et de compétences humaines dans le domaine des polymères, FILAB a développé une offre de service dédiée à la déformulation de polymères (PE, PP, PET, PVC…) et formulations à base polymériques (peintures, vernis, silicone,…) , comprenant des analyses chimiques, physiques et thermiques.
Certaines analyses seront réalisées en direct sur l’échantillon ou sur une préparation spécifique après extraction dans un solvant, avec pour objectif d’isoler au mieux la fraction minérale et la fraction organique pour de meilleures interprétations. En fonction du contexte et de vos objectifs, notre équipe vous propose les techniques les plus adaptées.
Dans quel contexte réaliser une déformulation de polymères ?
Le procédé de déformulation de polymères s’utilise dans divers contextes…
- Analyser et déterminer la composition d'un mélange inconnu,
- Comparer la composition de plusieurs produits (double-sourcing ou multi-sourcing),
- Contrôler la conformité d’un produit à une Fiche de Données de Sécurité (FDS) ou une fiche, technique,
- Comprendre un phénomène inhabituel, etc.
Comment interpréter les résultats ?
L’ensemble des résultats est ensuite combiné et interprété en fonction du contexte du client.
Également, d’autres techniques analytiques peuvent, selon la matrice, être pertinentes dans des procédés de déformulation telles que : la GPC (mesure du poids moléculaire et étude de la dsitribution de longueur des chaines), la RMN (analyse structurale), etc.
Laboratoire indépendant, doté d’une équipe de docteurs et d’ingénieurs expérimentés, FILAB garantit la fiabilité de ses résultats, assure un traitement rapide des demandes ainsi qu’un accompagnement personnalisé à l’égard de ses clients.
Quelques exemples de cas menés à FILAB :
Déformulation d'un polymère en PEHD
Face à des problèmes d’approvisionnement de matières premières de plus en plus réguliers, notre client souhaitait avoir plus d’informations sur le PEHD en question afin de pouvoir établir un cahier des charges précis et trouver d’autres fournisseurs potentiels.
Dans cette optique, notre objectif était d’obtenir la maximum de données physico-chimiques sur le polymère.
Les analyses mises en œuvre ont été : l’ATG, le MEB, la DSC, l’IRTF, la Py-GCMS et des mesures de densité.
Déformulation de plaques de polymères
Dans le cadre du développement d’un nouveau produit, notre client souhaitait comparer plusieurs matières de fournisseurs différents pour identifier les propriétés physico-chimiques les plus en adéquation avec l’utilisation finale du produit.
Ici, nous nous sommes dans une première approche intéressé à la recherche de charges et d’additifs avec l’IRTF, la Py-GMCS et l’ATG.
Déformulation d’une colle
Le contexte ici était celui d’une non-performance de la colle (problème d’adhérence) anormale et inhabituelle.
Ici, la déformulation comparative entre un échantillon conforme et un échantillon non conforme a permis de mettre en évidence la présence d’impuretés dans l’échantillon non-conforme.
Déformulation d’un sachet plastique biodégradable
Notre client cherchait à déformuler un sachet plastique dit « biodégradable » utilisé pour l’emballage du café.
Le but était de savoir si le plastique était bien composé d’un polymère biodégradable, le PLA (acide polylactique).
Pour cela, l’analyse IRTF a été proposée car le PLA présente des bandes spécifiques permettant de conclure sur sa présence. Cependant, les bandes du PLA peuvent potentiellement cacher les bandes d’autres polymères (le polyéthylène par exemple), donc une autre méthode, la DSC (dynamic scattering calorimetry) a également été proposée. En effet, les températures sont différentes en fonction de la nature des polymères en présence.
Détermination des phases organiques
L'IRTF est souvent la technique privilégiée pour déterminer la nature chimique des liaisons constitutives de l’échantillon. Une recherche spectrale dans notre bibliothèque de données est ensuite réalisée pour identifier la famille du polymère en présence.
Détermination de la température de transition vitreuse des différentes familles de polymères par DSC. Elle permet également de déterminer si le polymère est semi-cristallin ou amorphe.
La Pyrolyse GC-MS permettant de dégrader l’échantillon, pour remonter à sa structure chimique. Elle permet de mettre en évidence la présence de solvants résiduels et/ou monomères résiduels, les monomères constitutifs et à la présence d’additifs.
Le Screening GC-MS, en complément de la pyrolyse, identifie également les additifs du polymère, les chaînes polymériques en présence, ainsi que la présence de cyclosiloxanes (D3, D4, D5…).
La GC-FID permet de quantifier les différents agents et additifs extractibles présents dans une formulation caoutchouc. L’analyse est réalisée après préparation spécifique sur la phase organique.
Identification et quantification des composés contenus dans les extractibles par HPLC-UV
Grâce à sa base de données de plus de 2000 substances, la LC-QTOF est utilisée pour rechercher les additifs présents dans le polymère, ou pour identifier des impuretés inconnues.
FAQ
La déformulation, aussi appelée rétro-ingénierie ou reverse engineering, est une technique analytique visant à déterminer la composition exacte d’un matériau polymère. Elle permet d’identifier et de quantifier les différentes familles de composants présents : polymères de base, charges, additifs, plastifiants, stabilisants, pigments, etc.
La déformulation polymère est utile dans de nombreux cas, notamment pour l'analyse des propriétés des polymères utilisés dans la fabrication de produits. Elle peut aider à déterminer
- la composition chimique d'un matériau polymère,
- son poids moléculaire,
- sa stabilité thermique,
- sa résistance à la rupture,
- et sa durabilité en environnement divers.
Cette information peut être utile dans de nombreux domaines techniques, tels que la qualité des produits, le contrôle de la production, la recherche et développement de nouveaux produits, et l'analyse des pannes. Concrètement, la déformulation polymère fournit des informations essentielles pour comprendre et améliorer les performances et la qualité des produits polymères.
La déformulation de polymères est une technique permettant de comprendre la composition de polymère.
La déformulation des polymères est utilisée dans plusieurs cas :
- Analyse de concurrents : Identifier la composition d’un produit pour développer une alternative ou améliorer une formulation.
- Résolution de problèmes : Diagnostiquer des défaillances ou anomalies dans un matériau (cassures, décoloration, etc.).
- Optimisation de produits : Affiner une formule pour améliorer les performances ou réduire les coûts.
- Conformité réglementaire : Vérifier la présence ou l'absence de substances restreintes ou interdites.
- Recyclage et valorisation : Identifier les composants pour optimiser les processus de recyclage.
- Contrôle qualité : Comparer un produit fini à une spécification ou détecter des variations dans la fabrication.
La déformulation peut répondre à plusieurs besoins industriels :
Analyser un produit concurrent
Comprendre la composition d’un matériau défectueux
Maîtriser la formulation d’un sous-traitant
Répondre à une problématique qualité ou process
Optimiser une formulation existante
Assurer une conformité réglementaire (REACH, RoHS, etc.)
La déformulation de polymères concerne tous les secteurs utilisant des matériaux polymères techniques ou formulés, que ce soit en produit fini, en composant ou en emballage.
Une déformulation de polymères s’applique à tout type de secteur industriel : formulations pharmaceutiques, cosmétiques, produits chimiques, peinture, microplastiques etc.
Sur cette thématique, FILAB a également mis en place des prestations de déformulation adaptées aux solides (poudres, alliages métalliques, céramiques…), et plus particulièrement à l’univers des polymères qui présentent une large variété de formulations.
