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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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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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4. Monographies
Sauf cas particuliers, les monographies suivent le même plan général. Après une brève introduction, sont examinés succes-sivement :
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la préparation ;
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les propriétés générales, avantages et inconvénients ;
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l’élasticité : ce point est particulièrement important pour la majorité des utilisations qui visent le remplacement des élastomères vulcanisés et nécessitent donc une bonne résistance au fluage, une bonne capacité à conserver des niveaux élevés de forces de réaction, ainsi qu’à revenir à des dimensions proches de l’origine après suppression de toute contrainte. L’élasticité ne doit pas être confondue avec la souplesse qui traduit simplement la facilité du matériau à se déformer sans augurer de son élasticité ;
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les propriétés physiques, mécaniques, le comportement thermomécanique, la tenue aux basses températures ;
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le vieillissement à la température, à l’environnement, la fatigue dynamique ;
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la résistance chimique : lorsque les informations sont données sous forme d’appréciations, il faut les utiliser avec circonspection car, pour un couple polymère/produit, le grade du polymère, la qualité du produit (pur, technique, concentration...) et les conditions de contact ne sont pas précisés, de même que la durée. Telle source visant une application de courte durée indiquera une appréciation bien moins sévère que telle autre source visant des applications permanentes de longue durée ;
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le comportement au feu ;
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les propriétés électriques ;
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la mise en œuvre et le recyclage.
et des exemples de noms commerciaux et de producteurs.
Concernant les essais sur les plastiques, le lecteur pourra se reporter à la rubrique « Essais normalisés » [2] de ce traité des Techniques de l’Ingénieur.
4.1 Élastomères thermoplastiques styréniques (TPS) : SBS et SEBS
Les SBS...
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