Le HDPE (high-density polyethylene, connu sous le nom français de polyéthylène de haute densité) est un thermoplastique dont l’usage est largement répandu en raison de ses propriétés avantageuses telles sa rigidité et son excellente résistance chimique. Comme son nom l'indique, ce polymère fait partie de la famille des polyéthylènes. Il a cependant la particularité d’avoir une densité moléculaire nettement supérieure à celle du polyéthylène standard, ce qui lui confère des propriétés mécaniques uniques. Nous présenterons dans cet article les principaux avantages du HDPE ainsi que les différentes industries faisant usage de cet étonnant plastique de performance.
Les principaux avantages du HDPE
Résistant aux produits chimiques
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Caractérisé par une haute résistance à la corrosion, le HDPE est un matériau idéal pour la fabrication de produits de stockage de liquides, d’aliments et de produits chimiques aux pH variés. Grâce à cette excellente résistance chimique, il est en mesure de conserver ses propriétés lorsqu’en contact avec des agents chimiques, et demeure donc performant et sécuritaire.
Sans danger pour les aliments
De nombreuses industries choisissent le HDPE pour stocker des aliments ou des boissons puisqu’il est conforme aux normes sanitaires de la FDA. Étant sans danger pour les denrées destinées à la consommation humaine en plus d’être facile à nettoyer, le HDPE est un choix judicieux pour des environnements alimentaires où les standards de salubrité sont un enjeu crucial.
Durable et léger
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La masse volumique du HDPE oscille entre 941 kg/m3 et 965 kg/m3 selon sa formulation. À titre de comparaison, bien que l’aluminium soit considéré comme très léger, il a pourtant une masse volumique de 2 699 kg/m3, soit près de 2,8 fois plus lourde que le HDPE. Pour de nombreuses applications où la réduction du poids est primordiale, la légèreté du HDPE est un avantage décisif.
Résistant aux rayons UV
Pour des applications extérieures, la résistance aux rayons UV est une propriété essentielle qui assure la durée de vie optimale d’une pièce ou d’une composante. Contrairement à certains plastiques, le HDPE possède plusieurs formulations qui leur sont résistantes. Ces dernières sont donc la solution idéale pour des applications extérieures. C’est d’ailleurs pourquoi les modules des parcs pour enfants sont très fréquemment fabriqués en HDPE dont la résine contient un stabilisateur UV.
Facilement usinable et soudable
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Le polyéthylène de haute densité est un polymère qui s'usine facilement en pièce mécanique, il est aussi facile à souder. Ces soudures, durables et solides, permettent notamment de concevoir des projets de plus grande envergure, tels des revêtements pour bassins de très grandes tailles servant à stocker d’importants volumes de liquide tout en demeurant étanches.
N’absorbe pas l’humidité
Un taux d’absorption d’humidité nul est idéal pour un matériau utilisé pour le stockage de liquides et d’aliments. Ainsi, même lors d’un contact prolongé, le HDPE est un excellent choix pour la conception de réservoirs tout comme pour une utilisation à l’extérieur puisqu’il n’absorbe pas l’humidité.
Les principaux domaines d’utilisations du HPDE
Alimentaire
Plusieurs formulations de HDPE sont conformes aux normes de la FDA ainsi qu’aux normes européennes, donc approuvées pour un contact direct avec des aliments destinés à la consommation humaine. À titre d’exemple, le SANALITE®, un HDPE conçu spécifiquement pour le secteur alimentaire, sert presque exclusivement à fabriquer des planches à découper rigides, durables et très faciles à nettoyer. Il est sans danger pour les aliments et n’endommage pas les lames de couteaux. Le HDPE est aussi une excellente option pour des revêtements muraux ou pour des applications dans des environnements règlementés par de strictes normes sanitaires. Par exemple, l’AGROMUR, une formulation de HDPE approuvée par Agriculture et Agroalimentaire Canada, est utilisé principalement comme revêtement mural.
Médical et pharmaceutique
En raison de sa bonne résistance chimique et puisqu’il n’absorbe pas l’humidité, le polyéthylène de haute densité est utilisé dans le domaine médical. Étant non toxique et de qualité alimentaire, il est idéal pour des surfaces de travail ou des unités de stockage comme des bacs ou des contenants médicaux. Certaines formulations de HDPE possèdent aussi des propriétés antibactériennes grâce à des additifs plastiques.
Chimique
En raison de sa grande résistance chimique et de sa soudabilité, le HDPE est un matériau de choix pour la conception de bouteilles, de contenants et de bassins qui serviront à stocker des produits chimiques ainsi que leurs revêtements. Le polyéthylène haute densité est compatible avec de nombreux produits dont :
- Les acides de faibles concentrations ;
- Certains acides concentrés (pH 1-3) ;
- Plusieurs alcools ; et
- Les bases et les produits alcalins (pH 11-14).
Construction
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Comme mentionné précédemment, le HDPE n’absorbe pas l’eau et se soude facilement. C’est d’ailleurs ce qui explique sa popularité auprès des manufacturiers de tuyaux. Plusieurs propriétés du HDPE en font un matériau parfaitement adapté pour concevoir de la tuyauterie légère, rigide et durable.
Maritime
Le HDPE est aussi utilisé dans l’industrie maritime. Par exemple, le SEABOARD™ est une formulation de HDPE qui permet de concevoir des composantes de bateaux et d’équipements de piscines (bancs, sièges, portes, poignées, etc.). Cette formulation de HDPE est aussi dotée d’une résistance supérieure aux rayons UV.
Quelles sont les limitations du HDPE ?
Contraintes mécaniques
Pour des applications où les contraintes mécaniques — friction, compression, impact — sont très importantes, le HDPE n’est pas le meilleur choix. Dans ces cas, un UHMW serait sans doute mieux adapté pour ce type d’applications. On pourrait aussi considérer les nylons puisqu’ils sont dotés d’excellentes propriétés mécaniques, particulièrement leur résistance à la compression.
Pour évaluer quelle gamme de plastiques convient le mieux à vos besoins, consultez nos articles :
Pour en apprendre davantage sur les différences entre le HDPE et l’UHMW, consultez notre article: Quelle est la différence entre l’UHMW et le HDPE ?
Pour découvrir les avantages et les applications des nylons de haute performance, consultez notre article : Les avantages et les applications des nylons de haute performance
Chaleur
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Pour des applications où la chaleur est une contrainte très importante, le HDPE sera peu adapté puisque la température maximale à laquelle il peut être exposé en continu est seulement de 82,2 °C (180 °F). Heureusement, il existe une gamme de polymères plus spécialisés qui ont une excellente résistance à la chaleur :
Pour en apprendre davantage, consultez notre palmarès des 5 plastiques les plus résistants à la chaleur !
