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07 novembre 2018

Quand le plastique devient-il du caoutchouc ?

Les TPE constituent une famille de matériaux caoutchouteux qui allient les propriétés inhérentes des caoutchoucs à la recyclabilité et facilité de mise en œuvre des plastiques.

Ce que le savoir-faire nous apporte…

HEXPOL TPE est un groupe d’envergure mondiale spécialisé dans la production de compounds Elastomères Thermoplastiques pour des industries importantes comme celles des biens de consommation, du médical, de l’emballage, de l’automobile et du bâtiment. Cet article présente les aspects scientifiques de cette famille de matériaux qui évolue perpétuellement.

Comme le caoutchouc, les TPE sont tactiles et ont de bonnes propriétés de préhension. Ils sont durables, souples, flexibles, facilement colorables et disponibles dans une large gamme de duretés. Les TPE se mettent en œuvre avec les techniques habituelles de transformation des thermoplastiques comme le moulage par injection, l’extrusion, le moulage par soufflage et le thermoformage. Ils sont aussi adaptés aux techniques de surmoulage, combinant à la fois des matières rigides et des matières ultra flexibles, permettant des finissions de surface lisses et toucher doux.

Comme les thermoplastiques, les TPE deviennent fluides lorsqu’ils sont chauffés et soumis à une force de cisaillement. Ils reprennent leur structure initiale et leur stabilité lorsqu’ils refroidissent. A la différence de la réticulation chimique qui se produit dans les caoutchoucs vulcanisés, le TPE ne voit qu’une réticulation physique se produire ; qui peut être inversée s’il est chauffé. Il est donc possible de réutiliser l’intégralité des rebuts de production ainsi que de mettre en œuvre une nouvelle fois les pièces en fin de vie.

Les TPE forment une famille de compounds diversifiés à base de différentes matières premières. Chaque catégorie de TPE a ses propres caractéristiques et fonctions mais aussi ses avantages et ses limites dans des environnements différents. La classification des différentes gammes de TPE nous permet de connaître le niveau de performance général et les propriétés de nos compounds. Ci-dessous nous mettons l’accent sur les thermoplastiques réticulés ou TPV, qui sont des matériaux à hautes performances conçus pour les applications qui requièrent une durabilité, une résistance à la chaleur ou aux fluides accrues.  

Qu’est-ce que le TPV ?

Les TPV sont des compounds à base de PP et d’EPDM qui ont été vulcanisés dynamiquement au cours d’un process de compoundage. Ce processus de vulcanisation modifie la structure de la phase de caoutchouc, la rendant plus durable. Il permet notamment d’améliorer sa DRC, son élasticité ainsi que sa résistance aux fluides agressifs tels que les huiles et les solvants. Ce processus modifie la phase de caoutchouc en créant des liaisons croisées ou des ponts chimiques entre les différentes chaînes de caoutchouc, formant une structure de réseau. Sans cela, les chaînes de caoutchouc se déplacent indépendamment les unes des autres, ce qui permet une déformation permanente. Cette structure de réseau rend également plus difficile la pénétration des fluides dans et à travers les chaînes de caoutchouc.

Avantages typiques des Compounds TPV :    

  • Meilleure propriété de reprises élastiques
  • Meilleure résistance à la traction et extensibilité
  • Très bonne résistance à certain solvant organique, aux huiles et graisses.
  • Résistance thermique plus élevée (meilleurs résultats à des températures plus élevées)
  • Une meilleure résistance à l'oxydation, l’abrasion et la déchirure.
  • Absorption d’eau réduite
  • Recyclable
  • Adhérence à plusieurs substrats pour les applications bi-matières

Catégories de TPE

CLASS

DESCRIPTION

TPS or TPE-S

Copolymères à blocs styréniques

TPO or TPE-O

Alliages de polyoléfines

TPV or TPE-V

Alliages élastomériques

TPU or TPE-U

Polyuréthanes thermoplastiques

TPC or TPE-E

Copolyesters thermoplastiques

TPA or TPE-A

Polyamides thermoplastiques

TPZ

Divers matériaux

Comparaison des propriétés typiques

PROPERTY

TPS (SBS)

TPS (SEBS)

TPO

TPV

TPU

TPC

TPA

Dureté (Shore)

20A to 65D

0A to 65D

45A to 60D

35A to 50D

60A to 50D

90A to 80D

60A to 70D

Densité

0,9 to 1,2

0,9 to 1,2

0,86 to 0,93

0,94 to 1,1

1,06 to 1,25

1,13 to 1,25

1,01 to 1,18

Température de service °C

(sans contrainte)

-50 to 75

-50 to 125

-70 to 75

-50 to 135

-70 to 120

-70 to 120

-30 to 150

Compression rémanente

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Résistance a l’huile

X

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X

 

Personnalisation

Notre objectif est de pouvoir fournir le grade adapté à votre cahier des charges. Nous testons constamment de nouveaux polymères, additifs, stabilisants et autres ingrédients afin de créer de nouvelles combinaisons de matières uniques. Dans le but de répondre à une grande variété d'applications, nous avons conçu plusieurs gammes de Dryflex TPV aux propriétés présentant des caractéristiques de débit, de dureté, de densité, de résistance aux chocs et de couleurs.

Couleur

En raison de la phase de vulcanisation, les compounds TPV peuvent être notoirement difficiles à colorer. L'ajout d'un mélange maître de couleur distinct peut également avoir un effet inattendu sur les propriétés physiques et la fonctionnalité du compound. Nous avons conçus les grades Dryflex XL qui ont un aspect plus lisse, ce qui facilite leur coloration. Les grades Dryflex V sont disponibles en plusieurs couleurs pré-déterminées ainsi qu'en noirs et en naturels. Ils sont teintés dans la masse permettant d’obtenir un gain de production, une coloration homogène, sans perte de propriétés ou de performances.

Hybrides et Semi-TPV

Il est également possible de produire des matériaux hybrides à base de TPV qui sont combinés à d'autres matières TPE tel que le SEBS et / ou de réticuler que partiellement la phase de caoutchouc (semi-TPV). Ces compounds ont comme principaux avantages

d’élargir les possibilités des propriétés de nos matières et, par conséquent, leurs applications potentielles, de modifier les caractéristiques de mise en œuvre (viscosité), de modifier l'aspect de surface et l'esthétique du produit final et dans certains cas un gain économique.  

Haptiques et Esthétique

Les compounds Dryflex TPV se fluidifient sous l’effet de cisaillements et présentent d'excellentes caractéristiques d'écoulement, contribuant à l’élimination de lignes de flux sur des pièces complexes ou à parois minces. Les Dryflex TPV sont adaptés aux techniques de surmoulage et adhèrent aux polyoléfines tels que les PP et les PE, ils permettent des finissions de surfaces lisses et de touchés doux.

Durabilité à long terme

Les TPV sont conçus pour des applications qui requièrent une certaine durabilité en particulier lorsque les pièces doivent être performantes dans des environnements exigeants et soumises à de fortes contraintes. Nous portons une attention toute particulière sur l’analyse de nos compounds afin de développer de nouveaux grades offrant des caractéristiques supérieures tout en garantissant une qualité constante de nos produits (résistance au vieillissement thermique à long terme, y compris les UV, l’ozone et les intempéries). Les essais peuvent inclure une altération accélérée par l’enceinte à arc au xénon. Celle-ci simule les effets néfastes d’une exposition à long terme à l’extérieur en exposant les échantillons d’essai à des conditions variables des composants des agents atmosphériques les plus agressifs : lumière, humidité et chaleur.

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