Les variations thermiques peuvent avoir un impact important sur les matériaux, particulièrement sur les plastiques. Nous avons déjà abordé le sujet des plastiques résistant à la chaleur ainsi qu’aux flammes, mais qu’en est-il du froid ?
Les basses températures ont un effet direct sur la structure des plastiques, entraînant une contraction des chaînes moléculaires. Ceci peut, dans certains cas, avoir des répercussions importantes sur les propriétés mécaniques de certains plastiques.
Dans cet article, nous vous présenterons 5 plastiques performants à basse température, dont certains tolèrent des températures cryogéniques.
L’impact du froid sur les plastiques
Tout comme les températures élevées, le froid peut rapidement détériorer les propriétés des plastiques, entraînant, par exemple, une importante baisse de la résistance aux impacts. Le froid cause aussi une perte temporaire de l’élasticité des polymères ; ils deviennent plus « durs », mais aussi plus fragiles, ce qui les rend plus propices à l’apparition de fissures ou pire, aux bris sous la force d’un impact.
La résistance au froid est une propriété recherchée pour de nombreuses applications de fabrication ; on peut penser aux pièces isolantes et de roulement, aux coussinets (bushings), ainsi que les composantes mécaniques.
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UHMW haute performance (TIVAR 88)
Le polyéthylène de densité moléculaire très élevée est un matériau de haute densité prisé pour sa résistance à l’abrasion ainsi que pour son très faible coefficient de friction dynamique. Certains UHMW de haute performance tels que le TIVAR 88 sont dotés d’additifs plastiques afin d’améliorer les performances de base de la résine.
Ce plastique de couleur bleue est utilisé pour les applications les plus exigeantes et sert souvent de revêtement anti-abrasion. Il tolère le froid sans problème et est d’ailleurs utilisé dans la fabrication de couteaux de gratte permettant de déneiger efficacement sans endommager les surfaces tout en réduisant le bruit.
Le TIVAR 88 peut être utilisé à des températures allant jusqu’à -200 °C (-328 °F) tout en demeurant performant.
ABS (acrylonitrile butadiène styrène)
Issu d’une combinaison de 3 différents monomères, l’ABS est un thermoplastique doté d’une très bonne résistance aux impacts. L’acrylonitrile lui confère sa résistance chimique, le butadiène, sa force et sa résistance aux impacts, et le styrène lui permet d’être très lisse et rigide.
En ce qui concerne la résistance au froid, l’ABS demeure performant jusqu’à -20 °C (-4 °F). Pour en apprendre davantage sur ce plastique, consultez notre article Qu’est-ce que l’ABS?
PTFE (Téflon)
Le polytétrafluoroéthylène est un fluoropolymère de pointe, utilisé pour les applications extrêmes. Il est reconnu pour son impressionnante résistance chimique et thermique. Performant autant au froid qu’à la chaleur, le PTFE est employé dans les secteurs médical et pharmaceutique ainsi que dans l’industrie alimentaire.
Généralement utilisé sous sa forme vierge, il est également offert avec un additif de fibre de verre lui octroyant des propriétés mécaniques très intéressantes.
Le PTFE peut être utilisé à des températures allant jusqu’à -240 °C (-400 °F). Pour en apprendre plus sur le PFTE, consultez notre article 4 mythes sur le téflon.
PEEK (polyétheréthercétone)
Le polyétheréthercétone, aussi connu sous le nom de PEEK, est un thermoplastique de pointe principalement utilisé pour des applications nécessitant des propriétés mécaniques supérieures. Il s’agit d’un plastique dur et très rigide, doté d’une résistance élevée à la traction. Il résiste aux hautes températures, aux produits chimiques ainsi qu’à l’abrasion.
Comme le PEEK est doté d’une excellente résistance thermique, il peut être utilisé à des températures très élevées ou très basses allant jusqu’à -50 °C (-58 °F).
PEI (POLYÉTHERIMIDE)
Employé dans les domaines de l’électronique, de l’aviation et de l’industrie chimique, le polyétherimide est un polymère de haute performance utilisé dans la fabrication de pièces nécessitant un usinage de grande précision. Le Duratron U1000, par exemple, est un PEI renforcé idéal pour des applications exigeant des propriétés diélectriques. Résistant à l’hydrolyse, il l’est encore plus face aux solutions acides et peut être soumis à des cycles répétés de stérilisation à la vapeur.
Le PEI peut être utilisé à des températures aussi basses que -50 °C (-58 °F).
Outre les 5 plastiques faisant l’objet de cet article, il existe un large éventail de solutions plastiques de haute performance pour les environnements extrêmes.
Certains plastiques ont été spécifiquement développés pour être utilisés dans des environnements hautement corrosifs où les contraintes chimiques et thermiques sont importantes. Puisque les possibilités d’utilisations sont nombreuses avec les polymères et les différents additifs plastiques, il est essentiel de cibler le bon plastique en fonction des contraintes auxquelles il sera exposé.
Des plastiques adaptés pour performer :
5 plastiques résistant à la chaleur
5 plastiques résistant aux flammes
5 plastiques résistants aux acides
