Etude thermique d’un échantillon organique (transition vitreuse, fusion, taux de cristallinité, …),

L’étude thermique d’un échantillon organique permet de caractériser le comportement d’un matériau ou composé en fonction de la température. Réalisée par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et analyse thermogravimétrique (TGA/ATG), cette analyse est utilisée pour déterminer les transitions physiques et chimiques majeures telles que la transition vitreuse (Tg), la fusion (Tm), la cristallinité, la stabilité thermique ou encore la décomposition.

Elle s’applique à une large variété de matrices — polymères, extraits naturels, résines, formulations pharmaceutiques ou nutraceutiques — et constitue un outil essentiel pour le contrôle qualité, la R&D et la caractérisation des matériaux organiques.

Principe et objectifs de l’analyse thermique

Les techniques de DSC et TGA mesurent les changements énergétiques et de masse qui surviennent lorsqu’un matériau est soumis à un programme de température contrôlée.
Elles permettent de :

• Déterminer les températures de transition vitreuse (Tg) et de fusion (Tm) ;
• Évaluer le taux de cristallinité d’un polymère ou d’une formulation ;
• Mesurer la stabilité thermique et la température de décomposition ;
• Analyser les réactions endothermiques et exothermiques (fusion, oxydation, polymérisation, évaporation, etc.) ;
• Comparer la qualité, la pureté ou la compatibilité entre différents lots ou formulations.

Ces données sont cruciales pour comprendre le comportement du matériau lors des procédés de transformation, du stockage ou de l’utilisation finale.

Méthodes analytiques utilisées

• Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) : cette méthode mesure les flux de chaleur absorbés ou libérés par un échantillon au cours d’un cycle thermique. Elle permet d’identifier les transitions de phase (verre, cristallisation, fusion) et d’évaluer la pureté ou la compatibilité des composants.
• Analyse thermogravimétrique (TGA / ATG) : elle mesure la variation de masse d’un échantillon en fonction de la température ou du temps, pour déterminer la teneur en volatils, le taux de dégradation ou la stabilité thermique.

Ces deux méthodes sont souvent utilisées de manière complémentaire pour obtenir une vision complète du comportement thermique du matériau.

Applications industrielles

Les études thermiques sont utilisées dans de nombreux domaines :

• Polymères et emballages : contrôle de la stabilité, de la cristallinité et de la température d’utilisation des matériaux plastiques ;
• Matériaux composites : évaluation de la compatibilité des phases et de la résistance thermique ;
• Cosmétique et pharmaceutique : étude de la stabilité des principes actifs et excipients ;
• Nutraceutique et extraits naturels : analyse de la décomposition thermique des composés bioactifs ;
• Recherche et développement : caractérisation de nouveaux polymères, additifs ou formulations fonctionnelles.

Ces analyses permettent d’optimiser les procédés industriels, de garantir la conformité réglementaire et d’améliorer la durabilité des produits finis.

Caractéristiques techniques et qualité des résultats

Les essais de DSC et TGA sont réalisés selon les normes internationales ISO 11357 et ISO 11358, assurant la fiabilité et la reproductibilité des résultats.
Les paramètres couramment mesurés incluent :

• Températures de transition (Tg, Tm, Tc) ;
• Enthalpies de fusion ou de cristallisation ;
• Teneur en matière volatile ou en cendres ;
• Stabilité thermique (Td).

Les analyses sont effectuées par des laboratoires partenaires accrédités ISO 17025, garantissant la traçabilité, la qualité métrologique et la conformité COFRAC des données.

Expertise et accompagnement YesWeLab

YesWeLab met à votre disposition un réseau de laboratoires spécialisés en analyses thermiques et physico-chimiques, couvrant l’ensemble des besoins de caractérisation des matériaux organiques.
Notre plateforme digitale vous permet de gérer vos demandes d’analyses, de suivre vos échantillons et de consulter vos résultats en toute simplicité.

Nos ingénieurs vous orientent vers la méthode la plus adaptée selon vos objectifs (identification, contrôle qualité, stabilité ou R&D) et le type de matériau étudié (polymère, formulation, extrait naturel, etc.).

Analyses complémentaires recommandées

Pour compléter la caractérisation thermique de vos matériaux, YesWeLab recommande :

• Spectroscopie infrarouge FTIR
• Spectroscopie Raman
• Microscopie électronique à balayage (MEB)

Ces prestations offrent une caractérisation complète du comportement thermique et structurel des matériaux, indispensable pour garantir la fiabilité, la durabilité et la performance des produits industriels.