Elastomères thermoplastiques

TPE

TPS

Classification


TPE

Les élastomères thermoplastiques (ou TPE) associent les propriétés avantageuses des plastiques (notamment, la facilité de mise en oeuvre) à celles des élastomères (si prisées par les développeurs et concepteurs de produits). Les élastomères thermoplastiques ont une composition séquencée, caractérisée par des séquences terminales thermoplastiques et une séquence intermédiaire élastique. Du point de vue de leur structure et de leur comportement, ils appartiennent à une classe de matériau qui se positionne entre les plastiques (thermoplastiques) et les caoutchoucs (élastomères). A force de développements, ils ont fini par constituer une classe de matériau à part entière.

Les TPE permettent la valorisation des produits. Grâce à eux, les professionnels de la plasturgie peuvent positionner leurs produits avec une longueur d'avance sur leurs concurrents. Les TPE remplissent également des fonctions techniques qui, jusque maintenant, n'étaient disponibles qu'avec les élastomères. Les TPE n'offrent donc pas seulement une multitude d'avantages pour les produits, ils représentent également un intérêt commercial significatif pour les professionnels de la plasturgie. Similaires aux thermoplastiques, les TPE deviennent plastiques s'ils sont chauffés et restent élastiques après avoir refroidi. Chez les élastomères, ce comportement est dû à une réticulation chimique. Chez les TPE, il est le résultat d'une réticulation physique et toutes les modifications de comportement dues au chauffage sont réversibles. Une fois le matériau refroidi, de nouvelles réticulations s'établissent. Elles provoquent la liaison des séquences élastiques, qui se transforment en réseaux tridimensionnels rigides. Tout ceci prouve que les TPE possèdent non seulement des propriétés élastiques similaires à celles des élastomères mais qu'ils permettent aussi des déformations et des restaurations répétées comme c'est le cas avec les thermoplastiques. Les élastomères thermoplastiques sont donc fluides et formables.

L'utilisation des TPE offre un grand nombre d'avantages clés:
  • Mise en oeuvre thermoplastique facilitée
  • Temps de cycle courts
  • Faible consommation en énergie
  • Stabilité thermique, permettant une large fenêtre de mise en oeuvre
  • Mise en oeuvre multimatières, d'où coûts d'assemblage réduits
  • Combinaison bimatière (composite mi-souple/ mi-dur)
  • 100% recyclables
  • Multiples options de coloration, y compris effets de couleurs pour un design plus abouti


TPS

Les TPE dont la composition est basée sur des copolymères à séquences styrènique sont communément appelés des TPS. Les TPS peuvent être classifiés en sous-catégories en fonction des séquences qui les composent : SEBS, SBS, SEPS et SEPS-V. KRAIBURG TPE produit principalement des compounds SEBS (styrène-éthylène-butylène-styrène). Dans ce matériau, les séquences terminales de styrène sont attachées à un segment élastique (par ex. éthylène-butylène). Les SEBS sont utilisés dans les adhésifs (comme les colles thermofusibles) ou comme composants souples dans les matériaux pour moulage par injection bi-matière (2C).


Classification

Les polymères sont classés en quatre groupes, en fonction de la structure de leur réseau moléculaire: les thermoplastiques, les élastomères, les thermodurs et les élastomères thermoplastiques (ou TPE). La composition des thermoplastiques est caractérisée par de longues chaînes linéaires unidimensionnelles de polymère, agrégées par des forces physiques faibles, telles que les interactions moléculaires. Sitôt exposés à la chaleur ou à des efforts de cisaillement, les thermoplastiques deviennent fluides et formables. Une fois refroidi, le matériau redevient rigide. Etant donné que ce procédé est purement physique, il peut être répété n'importe quand et aussi souvent que nécessaire (exemple: polypropylène). Quant aux thermodurs, il s'agit de polymères réticulés à liaisons très serrées qui ne fondent pas à haute température et conservent leur structure en réseau. A température ambiante, ils sont durs et cassants (exemple: résine époxy). Les élastomères eux, souvent appelés caoutchoucs, sont chimiquement réticulés et extrêmement élastiques. Ils ne sont pas formables après vulcanisation. Leurs macromolécules sont réticulées et spiralées. Les élastomères peuvent être temporairement déformés par compression ou par des efforts de contrainte mais ils reviennent à leur structure d'origine dès que les forces cessent de s'exercer (exemple: NR). Pour en revenir aux élastomères thermoplastiques, leur composition est caractérisée par des séquences terminales thermoplastiques (par ex. polystyrène) et une séquence intermédiaire élastique (par ex. éthylène-butylène). C'est ce qui rend ce matériau fluide à l'injecttion et formable. Sitôt le matériau refroidi, des réticulations physiques s'établissent. Elles provoquent la liaison des séquences élastiques, qui se transforment en réseaux tridimensionnels rigides. Les élastomères thermoplastiques possèdent donc les mêmes propriétés que les élastomères mais ils peuvent être mis en oeuvre de la même façon que les thermoplastiques.


Polyvalents et capables de satisfaire toutes les exigences spécifiques des industries, les TPE s'utilisent dans une large gamme d'applications et dans des secteurs très divers. Ils sont par exemple utilisés dans l'automobile pour fabriquer tous les éléments de commande situés à l'intérieur du véhicule, les étanchéiéts extérieures des vitres et les joints d'étanchéité utilisés "sous capot". Les TPE sont également employés comme manches d'outils ou gainage de câbles dans certains produits industriels. On trouve également des TPE dans les biens de grande consommation, par exemple, dans les jouets, les équipements de sport, les emballages et les produits d'hygiène comme les brosses à dent et les rasoirs. Des compounds satisfaisant à des exigences particulièrement draconiennes ont même été mis au point pour convenir aux applications médicales. Les produits à usage médical fabriqués en TPE sont principalement des bouchons, des chambres compte-gouttes, des joints d'étanchéité et des tubes médicaux.


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