Qu’est-ce que le polyéthylène (PE) ?
Les PE, ou polymères d’éthylène, sont une famille de thermoplastiques dont l’usage est très répandu en raison de leur faible coût et de leur très grande polyvalence. Leurs étonnantes propriétés, pensons notamment à leur excellente résistance chimique, les rendent idéaux pour de nombreuses applications, et ce, dans une multitude d’industries. Il existe différents types de polyéthylènes, les principaux étant le LDPE (polyéthylène basse densité), le HDPE (polyéthylène haute densité) et l’UHMW-PE (polyéthylène de masse molaire très élevée). Ce sont de ces trois types de polymères d’éthylène dont nous traiterons dans cet article.
Les avantages du polyéthylène
Cette famille de plastiques est l’une des plus complètes parmi tous les polymères. Les polyéthylènes possèdent des propriétés différentes selon leur poids moléculaire. Il est donc possible de choisir le polyéthylène le plus adapté à une application précise. De façon générale, les polyéthylènes possèdent tous une bonne résistance chimique, sont peu coûteux et très légers. Il est cependant judicieux de peser les avantages propres à chacun des différents types de polyéthylène afin de mieux comprendre les valeurs de cette famille de plastiques.
Les différents types de polyéthylène
LDPE (polyéthylène basse densité)
Le LDPE est un plastique relativement souple et plus mou que le HDPE et l’UHMW. Il possède cependant une moins bonne résistance mécanique, ce qui en fait un matériau moins adapté à des applications exigeantes requérant un plastique de haute performance.
Les applications du LDPE
Étant nettement plus souple que le HDPE et de l’UHMW, le LDPE est utilisé pour des applications différentes. Pensons par exemple aux :
- Matériaux d’emballage ;
- Prothèses médicales ;
- Composantes thermoformées ; et aux
- Plaques d’impacts.
HDPE (polyéthylène haute densité)
Il s’agit d’un polyéthylène doté de propriétés mécaniques supérieures à celles du polyéthylène standard. Étant plus dense que le LDPE, le HDPE est donc plus dur et plus rigide. C’est un matériau qui peut être moulé ou soudé et qui possède des propriétés qui en font un choix judicieux pour de nombreuses applications dans les domaines alimentaire, pharmaceutique et chimique. C’est par ailleurs un matériau prisé pour la conception de bassins et de cuves résistant aux produits chimiques. Les principaux avantages du HDPE sont :
- Une bonne résistance chimique (particulièrement aux alcools et aux solvants) ;
- Une bonne résistance aux impacts ;
- Des propriétés mécaniques adaptées à un vaste éventail d’applications ;
- Un grade alimentaire ;
- Une faible absorption d’eau ; et
- Un faible poids.
Les applications du HDPE :
Compte tenu sa dureté et sa rigidité, le HDPE est principalement utilisé dans des applications qui exigent un matériau solide tout en étant abordable. Parmi les applications concrètes du HDPE, on note :
- Les planches à découper ;
- Les réservoirs ;
- Les bassins ;
- Les composantes de convoyeurs ;
- Les pièces thermoformées ;
- Les guides de chaînes ; et
- Les prothèses médicales.
UHMW-PE (polyéthylène de masse molaire très élevée)
L’UHMW est très souvent confondu avec le Téflon (PTFE) en raison de son très faible coefficient de friction. Quoique ces deux matériaux possèdent beaucoup de propriétés similaires, le UMHW est plus comparable au HDPE en matière de propriétés mécaniques. Tout comme le HDPE, l’UHMW est aussi offert en grade alimentaire. Il s’agit d’un polyéthylène de haute performance spécifiquement conçu pour les applications les plus exigeantes où la friction et les impacts sont fréquents. C’est pourquoi l’UHMW est un plastique idéal pour des revêtements antifriction permettant de réduire l’usure et les bruits d’impacts. Les principaux avantages de l’UHMW sont :
- Sa bonne résistance chimique (certains grades tolèrent des températures allant jusqu’à 135 °C [275 °F]) ;
- Ses excellentes propriétés mécaniques ;
- Son coefficient de friction très bas (certains grades ont un coefficient de friction aussi bas que 0,08) ; et
- Sa possibilité d’être offert en grade alimentaire.
Les applications de l’UHMW-PE :
Concrètement, l’UHMW est le matériau de choix lorsque les applications sont trop exigeantes pour le HDPE puisqu’il est spécifiquement conçu pour des applications et des environnements extrêmes. Il est principalement utilisé pour produire :
- Des composantes de convoyeurs ;
- Des revêtements de réduction sonore ;
- Des revêtements antifriction ;
- Des pièces dissipatrices ;
- Des guides de chaîne à haute résistance ;
- Des composantes de machineries alimentaires ; et
- Des bandes d’accélération.
