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Les polymères

Les polymères concernés sont les Thermoplastiques et Thermoplastiques Elastomères

Les thermoplastiques et les élastomères forment une famille particulière des polymères, dont les propriétés et le comportement peuvent se rapprocher de ceux du caoutchouc. Elastopôle intègre à ses axes thématiques et technologiques des projets de développement de nouvelles générations de produits issus de ces matériaux.


Les polymères thermoplastiques (TP)


Un polymère thermoplastique est un matériau macromoléculaire dont la caractéristique principale est sa possibilité de transformation réversible solide/liquide par apport de chaleur.


Parmi les polymères thermoplastiques les plus courants, on retrouve le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) ou bien le polystyrène (PS). Ils sont généralement obtenus sous la forme de poudre ou de granulés puis transformés à chaud par extrusion, soufflage, injection ou thermoformage.


La collaboration formalisée en 2013 avec Polymers Technologies d’Alençon permet à Elastopôle d’ouvrir son réseau et ses compétences au secteur des polymères thermoplastiques de manière générale.


Les thermoplastiques élastomères (TPE)


Entre les thermoplastiques à mise en œuvre aisée mais aux propriétés élastiques 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 généralement d’un matériau thermoplastique rigide associé à un matériau souple, avec des additifs. Les TPE se situent à mi-chemin :

  • Des caoutchoucs ou élastomères réticulés irréversiblement pour leur conférer élasticité (déformation réversible sous contrainte) et souplesse ;
  • Et des thermoplastiques : thermoplasticité réversible, plasticité (déformation irréversible sous contrainte), souplesse ou rigidité.


Ils se présentent sous deux formes principales de fabrication : mélanges physiques et copolymères de synthèse. Les TPE sont classés en quatre grandes familles :

  • Les copolymères séquencés à base de styrène
  • Les polyuréthanes
  • Les mélanges physiques à base de PP (polypropylène), par exemple le TPE-V, composé PP/EPDM vulcanisé habituellement appelé TPV
  • Les copolyesters, etc.


Les TPE offrent une combinaison de propriétés particulières :

  • Elasticité, limitée à un domaine de températures modérées inférieures aux températures de ramollissement des domaines rigides ;
  • Facilité de mise en œuvre des thermoplastiques, sans vulcanisation ;
  • 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.
Les principaux avantages des élastomères thermoplastiques sont donc, entre autres, leur meilleure aptitude à la transformation par les procédés thermoplastiques conventionnels comme le moulage par injection, l’extrusion, le thermoformage, etc. Ils concurrencent à la fois les plastiques souples et les caoutchoucs vulcanisés.

Image courtesy of Luso, iStock
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