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Matières thermoplastiques : monographies

 

Plastiques et composites

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

RÉF: 42147210
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Concept, propriétés de base, monographies des TPE d'usage général

ARTICLE DE RÉFÉRENCE

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

RESUME

Les TPE (Thermo Plastic Elastomer) ont pris leur place entre les caoutchoucs vulcanisés et les plastiques grâce à leur concept spécifique, entraînant un certain nombre de propriétés générales (notamment d'élasticité et de thermoplasticité). Près d'une dizaine de familles sont maintenant d'usage général, permettant ainsi de couvrir la majorité des besoins. Ces différents types de TPE dont les polyoléfines, alliées à diverses phases d'élastomère réticulé dynamiquement, offrent des propriétés mécaniques et chimiques particulières à chaque famille : élasticité, facilité de mise en œuvre et de recyclage, thermoplasticité réversible.

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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Choisir et mettre en œuvre des matériaux capables de remplacer les matériaux traditionnels
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