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RÉSUMÉ
Les polyaryléthercétones (PAEK) sont des polymères comportant un enchaînement de composés phénylés avec un pontage par oxygène et groupes carbonyles, ou cétones. Les PAEK sont à la tête d'un ensemble de polymères élaborés à partir de composés phénylés très stables. La principale caractéristique de ces matériaux est leur résistance à des températures supérieures à 250 °C, en utilisation continue. Ces polymères sont réputés pour être employés en dernier ressort quand tous les autres se sont révélés inadaptés. Les perspectives de développement des PAEK sont très favorables, puisque la croissance avoisine 15 % par an, avec une forte présence dans les domaines de l’aéronautique, l’automobile, l’électronique et le secteur de l’énergie.
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Françoise PARDOS : Pardos Marketing
INTRODUCTION
Les polyaryléthercétones (PAEK pour polyaryletherketone) sont des polymères comportant un enchaînement de composés phénylés avec un pontage par oxygène et groupes carbonyles, ou cétones.
Les PAEK sont à la tête d'un ensemble de polymères élaborés à partir de composés phénylés très stables. Les principaux sont :
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le PEEK, polyetheretherketone, de très loin le plus important ;
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le PEK, polyetherketone ;
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le PEEKK, polyetherketoneketone ;
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le PEKEKK, polyetherketoneetherketoneketone ;
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le PEKK, polyaryletherketone.
Tous ces matériaux sont souvent davantage considérés comme des grades différents d'une même large famille que comme des matériaux très distincts.
La principale caractéristique de ces matériaux est leur résistance à des températures très élevées, en utilisation continue de plus de 250 °C. Ce sont les polymères qui ont la réputation d'être employés en dernier ressort quand tous les autres se sont révélés insuffisants.
Pour la structure, la mise en œuvre et les propriétés des PAEK, se reporter aux dossiers [A3395] et [AM3394].
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- Version archivée 1 de janv. 2002 par Françoise PARDOS
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3. Consommation et applications
L'évolution du marché mondial des PAEK de 1998 à 2012 est donnée dans le tableau 2.
Le chiffre de consommation estimé en 2012, 4 000-4 200 t, semble faire l'objet d'un consensus.
Sur ces totaux, la production de Victrex s'est élevée à 2 860 t en 2011.
En 2012, le marché le plus important des PAEK reste l'Europe, avec près de la moitié de la consommation totale. Les États-Unis atteignent 30 % et l'Asie 20 % mais un développement rapide est attendu.
À l'origine, les principales applications étaient dans l'aéronautique mais les marchés se sont très largement diversifiés. Les applications sont celles de polymères à très hautes performances, dans l'aéronautique, la mécanique, l'automobile, l'électronique, le médical (tableau 3).
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Les applications sont très nombreuses, en aéronautique, aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur.
Exemples : Les PAEK sont utilisés pour la finition extérieure des roues du train d'atterrissage, sur des Boeings notamment, car le matériau supporte de très larges écarts de température, de -54 °C en vol, à + 200 °C en freinage à l'atterrissage.
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Au cours des dernières années, les principaux développements de la demande ont été dans l'industrie automobile en Europe, grâce à de nouvelles applications du PEEK et à un usage plus étendu des applications existantes.
Dans l'industrie automobile, les PAEK, comme tous les plastiques remplaçant des pièces métalliques, permettent de supprimer de nombreuses opérations secondaires comme l'usinage, réduisant ainsi les coûts totaux de production des systèmes, avec un moindre nombre de pièces à fabriquer, comparé aux solutions métal.
Les PAEK remplacent souvent le métal dans les systèmes de transmission et engrenages ainsi que les bagues et joints d'étanchéité utilisés dans différentes applications automobiles. L'utilisation des PAEK participe à la réduction du poids, de la consommation de carburant ainsi qu'à celle des émissions de CO2. Leur usage permet aussi de diminuer le bruit et les vibrations. De plus, en tant que thermoplastiques, ils sont totalement recyclables.
Exemples d'applications : pompes à huile,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAECHTLING (H.) - International plastics handbook. - Carl Hanser Verlag (1987).
-
(2) - Speciality polymers, II. (1984) et Automotive applications for polymers (1984). - Skeist Laboratories. Livingstone NJ.
-
(3) - Compalloy'89. - New Orleans. Schotland Business Research, avr. 1989.
-
(4) - Modern Plastics Encyclopaedia. - Mac Graw Hill Highstown NJ
-
(5) - ROSATO (D.V.), SCHOTT (N.R.), ROSATO (D.V.), ROSATO (M.G.) - Plastics Engineering, Manufacturing & Data Handbook. - Plastics Institute of America Inc. ISBN 0-7923-7316-2, October 2001, 2200pp.
-
(6) - DOMININGHAUS (H) - Plastics for Engineers. - Hanser Publishers (1992).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Matières thermoplastiques – Introduction.
-
Polyaryléthercétones PAEK.
-
Polyétheréthercétone PEEK.
ANNEXES
ANTEC (SPE Annual Technical Conference)
HAUT DE PAGE
Victrex
http://www.victrex.com/fr/index.php?setLang=1
Solvay Specialty Polymers
Albis
Evonik
Daicel Evonik
http://www.daicel-evonik.com/english/products/manufacture/peek/index.html
Shenyang Zhongrun Chemical
Polyplastics
AFICEP (Association française des ingénieurs et cadres du caoutchouc et des polymères)
AFNOR (Association Française de Normalisation)
ASTM International
BNPP (Bureau de normalisation plastiques et de la plasturgie)
BSI...
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