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Auteur(s)
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Josiane VILLOUTREIX : Maître de Conférences au Conservatoire National des Arts et Métiers
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Jean-Dominique ACETARIN : Maître de Conférences au Conservatoire National des Arts et Métiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
Toujours plus est la devise de l’industrie des matières plastiques où on cherche constamment à repousser les limites d’utilisation de ces matériaux. Parmi les polymères thermoplastiques à hautes performances, les polyéthercétones aromatiques (PAEK) suscitent de grands intérêts industriel et scientifique.
Cependant, le coût élevé des PAEK, plusieurs centaines de francs par kilogramme, a considérablement réduit la croissance espérée. Il y a une dizaine d’années, une consommation mondiale de 5 000 t/an était annoncée pour 1997. En fait, on atteindra à peine 1 000 t. Si de nombreuses variantes de PAEK ont été commercialisées, avec divers arrangements des liaisons éther et cétone, le marché a été abandonné par la plupart des producteurs.
Le polyétheréthercétone ou PEEK Victrex™ de la Compagnie VICTREX, introduit en 1981, représente désormais l’essentiel de la consommation. Le PEEK, après avoir longtemps suscité un intérêt surtout académique, connaît depuis peu d’années un développement très important dans des applications variées où on exige des performances ultimes pour les matériaux employés.
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2. Propriétés
2.1 Caractéristiques générales du PEEK
Les caractéristiques générales du PEEK sont présentées dans le tableau 1.
La couleur grise des pièces moulées en PEEK, chargé ou non chargé, n’est obtenue que si le polymère est suffisamment cristallin. Les moulages plutôt amorphes sont brun foncé.
Compte tenu du caractère anisotrope des pièces moulées, le retrait varie selon le sens considéré.
HAUT DE PAGE2.2 Propriétés thermiques
Les propriétés thermiques du PEEK sont résumées dans le tableau 2.
Une structure quasi linéaire et aromatique confère au PEEK une excellente stabilité thermique, y compris à long terme. Sa température de service en continu est de 240 ×C pour les grades non renforcés et renforcés. Il se situe ainsi immédiatement après le polyamide-imide et les polyimides (figure 2).
Sa température de déformation sous charge (pour 1,82 MPa), voisine de 160 ×C, dépasse 300 ×C pour les grades renforcés, d’où l’intérêt qu’il présente pour les applications haute température (figure 3).
Les coefficients de dilatation thermique linéaire sont faibles et voisins de ceux d’un polymère amorphe jusqu’à la température de transition vitreuse Tg , mais augmentent au-delà de cette température.
HAUT DE PAGE2.3 Propriétés mécaniques et thermomécaniques
L’ensemble des caractéristiques mécaniques, mesurées dans les conditions normalisées, est indiqué dans le tableau 3.
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Propriétés en traction et en flexion
Le PEEK présente un haut niveau de propriétés mécaniques avec cependant une décroissance significative jusqu’à Tg . Au-delà, on note une bonne rétention...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KEMMISH (D.) - Modern Plastics Encyclopedia 96. - McGraw-Hill (1995).
-
(2) - MAY (R.) - Polyetheretherketones. - Encyclopedia of Polymer Science and Engineering vol 12. Wiley Interscience (1987).
-
(3) - REIMER (W.), WEIDIG (R.) - Polyetherether Ketone. - Kunststoffe 86 (oct. 1996).
-
(4) - RIGBY (R.B.) - Polyetheretherketone. - Engineering Thermoplastics, Properties and Applications, Ed. J. Margolis (Marcel Dekker, 1985).
-
(5) - * - Documentation technique ICI.
-
(6) - * - Documentation technique THERTEC.
-
(7) - * - Documentation technique VICTREX.
- ...
ANNEXES
RISSON (T.) - Comportement en fluage de composites à renfort carbone et matrices époxyde et PEEK. - École centrale de Lyon (1998).
SADRAS (B.) - Traitement de surface du polyéther-éthercétone (PEEK) par un laser excimère. Application à l'amélioration des propriétés d'adhésion - (1998).
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