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Matières thermoplastiques : monographies

Matières thermoplastiques : monographies

Propriétés, procédés de mise en oeuvre, essais, conception de pièce, finition, recyclage

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Concept, propriétés de base, monographies des TPE d'usage général

Référence AM3400 | Date de publication : 10 oct. 2012 | Michel BIRON

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RESUME

 Les TPE ont pris leur place entre les caoutchoucs vulcanisés et les plastiques grâce à leur concept spécifique entrainant un certain nombre de propriétés générales notamment d’élasticité et de thermoplasticité. Près d’une dizaine de familles sont maintenant d’usage général permettant de couvrir la majorité des besoins. Les SBS, SEBS, TPO, TPE/PVC, MPR et polyoléfines alliées  à diverses phases d’élastomère réticulé dynamiquement offrent des propriétés mécaniques et chimiques particulières à chaque famille alors que la réticulation dynamique de la phase élastomère améliore l’élasticité.

The TPEs took place between vulcanized rubbers and thermoplastics with their specific concept leading to some interesting general properties such as elasticity and thermoplasticity. Today, nearly ten families are commonly used, covering most of the needs and bridging the gap between rubbers and thermoplastics. SBS, SEBS, TPO, TPE/PVC, MPR and polyolefins allied with various dynamically crosslinked elastomer phases offer specific mechanical and chemical properties for each family. Dynamic crosslinking of the elastomer enhances elasticity.

INTRODUCTION

Entre les thermoplastiques à mise en œuvre aisée mais à propriétés élastiques restreintes, et les élastomères aux propriétés élastiques remarquables mais à mise en œuvre plus complexe, des matériaux intermédiaires ont fait leur apparition, les élastomères thermoplastiques TPE (ThermoPlastic Elastomer). Ils constituent une famille de matériaux relativement récents (apparition du concept dans les années 1960) et, de par leur structure hétérogène constituée de domaines souples et rigides, ils se situent à mi-chemin d'une part des caoutchoucs ou élastomères réticulés irréversiblement pour leur conférer élasticité et souplesse et d'autre part des thermoplastiques pour leur conférer la facilité de mise en œuvre.

Les TPE offrent une combinaison de propriétés particulières :

  • élasticité (déformation réversible sous contrainte), limitée à un domaine de températures modérées inférieures aux températures de ramollissement des domaines rigides ;

  • thermoplasticité réversible (déformation irréversible sous contrainte), souplesse ou rigidité ;

  • facilité de mise en œuvre des thermoplastiques et suppression de l'étape de vulcanisation ;

  • facilité de recyclage des déchets de thermoplastiques.

En fait, il n'existe pas de frontière définie entre thermoplastiques et TPE mais une continuité. Par contre, si les propriétés des TPE s'approchent de certaines propriétés des élastomères, il y a discontinuité au niveau des morphologies et mises en œuvre.

Les élastomères thermoplastiques comprennent à la fois des produits doués de propriétés courantes (SBS et TPO, par exemple) et des produits à caractéristiques techniques plus particulières (COPE et PEBA, par exemple). Plus récemment, sont apparues de nouvelles familles présentant une ou plusieurs propriétés particulièrement performantes. Elles sont souvent regroupées sous l'appellation générale de super TPE et sont traitées dans le dossier suivant [AM 3 401].

Le développement des TPE est encore limité mais le taux de croissance est supérieur à ceux des thermoplastiques et des caoutchoucs. Le grand intérêt des TPE pour les plasturgistes réside dans le fait que leur matériel : presses à injection, extrudeuses..., et leur expérience de la mise en œuvre des thermoplastiques leur permet d'accéder à une partie du marché des élastomères.

Les TPE favorisent la cotransformation avec les thermoplastiques conventionnels élargissant ainsi les possibilités d'intégration de fonctions favorables à la diminution des coûts.

Les taux et pourcentages indiqués dans ce texte sont, sauf indication contraire, massiques.

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