Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Michel BIRON : Ingénieur de l’Institut national supérieur de chimie industrielle de Rouen (INSCIR) et de l’Institut français du Caoutchouc (IFC) - Consultant
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Lire l’articleINTRODUCTION
Entre les thermoplastiques à mise en œuvre aisée mais à propriétés élas-tiques 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 (figure A) :
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des caoutchoucs ou élastomères réticulés irréversiblement pour leur conférer élasticité (déformation réversible sous contrainte) et souplesse ;
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et des thermoplastiques : thermoplasticité réversible, plasticité (déformation irréversible sous contrainte), souplesse ou rigidité.
Les TPE offrent une combinaison de propriétés particulières :
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élasticité, limitée à un domaine de températures modérées inférieures aux températures de ramollissement des domaines rigides ;
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facilité de mise en œuvre des thermoplastiques, sans vulcanisation ;
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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.
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 au marché des élastomères.
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- Version courante de oct. 2012 par Michel BIRON
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Évolution et perspectives1. Définitions
La norme ISO 1382 donne les définitions suivantes :
Élastomère : matière macromoléculaire qui retourne rapidement et approximativement à sa forme et à ses dimensions initiales après cessation d’une contrainte faible ayant produit une déformation importante.
Caoutchouc : élastomère qui est déjà ou qui peut être amené à un état tel qu’il soit essentiellement insoluble, bien que susceptible de gonfler dans un solvant porté à l’ébullition, tel que benzène, méthyléthylcétone et azéotrope éthanol-toluène. Un caoutchouc dans son état modifié ne peut être aisément remoulé par chauffage et pression modérés.
Une note donne les précisions suivantes : en son état modifié, un caoutchouc ne contenant pas de diluants revient en 1 min à moins de 1,5 fois sa longueur initiale, après avoir été étiré à la température normale (18 à 29 C) et maintenu au double de sa longueur initiale durant 1 min avant d’être relâché.
Caoutchouc thermoplastique : polymère ou mélange de polymères ne nécessitant pas de vulcanisation ou de réticulation lors de sa mise en œuvre, mais qui présente, à la température de service, des propriétés similaires à celles du caoutchouc vulcanisé. Ces propriétés disparaissent à la température de mise en œuvre, rendant possible une mise en œuvre ultérieure, mais réapparaissent lorsque le matériau revient à la température de service.
La norme NF T 45-031 qui traite spécifiquement des caoutchoucs thermoplastiques reprend la définition ci-dessus.
Des dénominations et abréviations courantes sont proposées dans le tableau 1, mais ne sont pas systématiquement normalisées. Certaines abréviations précédées d’un Y sont normalisées NF ISO 1629 mais sont peu utilisées.
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