TPE et TPR : quelles sont les différences ?

Si vous ignorez les différences entre le TPE et le TPR, Vous n'êtes pas le/la seul(e). Le TPE et le TPR appartiennent tous deux à la famille des élastomères thermoplastiques – et bien qu'à l'heure actuelle, il n'y ait pas de norme industrielle définie pour les distinguer, on sait clairement où réside la confusion.  

À la surface, leurs caractéristiques semblent être les mêmes : 

TPE	TPR
Haute résistance à la fatigue par flexion	Haute résistance à la fatigue par flexion
Résistant aux déchirures et aux abrasions	Résistant aux déchirures et aux abrasions
Haute résistance aux impacts	Haute résistance aux impacts
Bonnes propriétés diélectriques	Bonnes propriétés diélectriques
Excellente résistance aux intempéries et aux produits chimiques	Excellente résistance aux intempéries et aux produits chimiques
Recyclable	Recyclable
Plage de températures :   -30 °C à 140 °C (-22 °F à 284 °F)	Plage de températures :  -30 °C à 140 °C (-22 °F à 284 °F)

Quelle est la différence entre le TPE et le TPR ? 

Le TPE et le TPR présentent clairement des différences, qui ne concernent en fait vraiment que leurs matériaux de base. Le TPE est modifié à partir du matériau de base SEBS et le TPR est souvent modifié à partir du SBS. 

Pour mieux comprendre la différence entre les processus de fabrication derrière le TPE et le TPR, nous devons d'abord décomposer le sens du matériau de base SEBS et du SBS. 

Que sont les SEBS et SBS ? 

Le copolymère à blocs de styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS) est le produit du SBS hydrogéné. Mais qu'est-ce que le SBS exactement ? Il s'agit d'un copolymère à blocs de styrène-butadiène-styrène, qui offre des caractéristiques de douceur au toucher largement utilisées par les concepteurs, en particulier dans les outils manuels. 

Qu'est-ce que cela signifie par rapport au SEBS ? C'est le fait d'introduire de l'hydrogène moléculaire dans des molécules non saturées dans des conditions de réaction spéciales. Cela permet de s'assurer que la structure moléculaire est saturée, offrant des propriétés anti-âge, ainsi qu'une résistance au jaunissement. En plus de cela, il garantit également une plus grande résistance à la chaleur et à la corrosion que le SBS, ce qui se traduit par un rendement plus performant du TPE par rapport au TPR. 

Choix de TPE 

Il y a beaucoup de choix, avec plusieurs groupes de TPE disponibles, notamment : 

• Mélanges de polyoléfine (TPE-O) 

• Copolymères à blocs de styrène (TPE-S) 

• Alliages d'élastomère 

• Polyuréthanes thermoplastiques (TPE-U) 

• Polyamides thermoplastiques (TPE-A)  

• Co-polyesters thermoplastiques (TPE-E)  

Avec la flexibilité du plastique et du caoutchouc, le TPE et le TPR sont tous deux largement utilisés dans l'ingénierie, mais pour différentes applications. En ce qui concerne le TPR en particulier, sa structure moléculaire non saturée est similaire à celle du caoutchouc, ce qui lui confère un toucher élastique. 

L'échelle de duromètre Shore 

Les TPE sont certainement thermoplastiques, mais offrent toujours une élasticité similaire à celle de leur homologue en caoutchouc réticulé. Cela est déterminé par la douceur ou la dureté, qui est contrôlée sur une échelle connue sous le nom de duromètre Shore. 

Disponibles en gel souple, de 20 Shore OO à 90 Shore AA, les TPE possèdent des qualités similaires au caoutchouc réticulé. Après avoir atteint 90 Shore AA, ils sont introduits à l'échelle Shore D, ce qui signifie qu'ils peuvent être formulés pour atteindre une dureté allant jusqu'à 85 Shore D. 

Les TPR sont disponibles dans une large gamme de duromètres, allant de 20 Shore OO à 85 Shore D – là encore, cela correspond au TPE.  

Qu'est-ce que le TPE et qu'est-ce que cela signifie ? 

Composés de domaines souples et durs, les TPE sont des matériaux multiphases à leur état solide. Certains ingénieurs peuvent se demander pourquoi ils sont caoutchouteux – et il y a une très bonne raison à cela. 

La plage de températures et la conception unique d'un TPE sont déterminées par sa température de transition du verre pendant la phase caoutchouteuse, ainsi que par la température de fusion ou la transition du verre pendant la phase dure de sa fabrication. 

Contenant plus d'un type de polymère – un élastomère chargé de donner à un matériau ses propriétés élastiques – les composés TPE, ou TPE-S, comme on les appelle parfois, peuvent être utilisés à des fins variées dans le monde de l'ingénierie. Certaines applications de TPE comprennent : 

Alimentation  

Étant donné que tout ce qui entre en contact avec les aliments a besoin d'une approbation de contact alimentaire via le pays où ils seront utilisés et vendus, les TPE approuvés pour les contacts alimentaires sont idéaux pour fabriquer des composants destinés aux aliments pour bébés. Pensez aux cuillères miniatures ou aux becs verseurs pour tout-petits. 

Joints toriques 

Fabriqués habituellement à partir de caoutchoucs thermodurcissables, les anneaux d'étanchéité en TPE peuvent être colorés ou blancs. Ils peuvent être co-moulés pour fabriquer des joints à deux composants et leur fabrication est bien plus efficiente. Ils sont également respectueux de l'environnement car ils consomment moins d'énergie que les caoutchoucs thermodurcissables et peuvent être fabriqués en un temps réduit. 

Soins médicaux et de santé 

Nous savons tous que les applications de soins de santé doivent respecter des normes réglementaires strictes. C'est là que les TPE entrent en jeu, car ils peuvent être stérilisés à l'oxyde d'éthylène, aux autoclaves ou à l'irradiation gamma. Ailleurs, ils peuvent être fabriqués pour offrir une pureté élevée et être biocompatibles, tout en offrant une alternative au silicone, au PVC, au caoutchouc ou au latex. 

Doublures de fermeture et bouchons 

Servant de joint pratique entre le contenu d'une bouteille et l'environnement extérieur pour les couronnes métalliques et les capes en plastique, les doublures de bouchons de bouteille ont tendance à être fabriquées en PVC. Cela dit, les doublures en TPE offrent de nombreux avantages par rapport au PVC. L'un d'entre eux est le fait qu'elles protègent contre la transmission d'oxygène. Il est important de savoir que les TPE peuvent être conçus pour tout, des doublures de fermeture et bouchons dans le lait à la même chose pour les boissons gazeuses. 

Qu'est-ce que le TPR et qu'est-ce que cela signifie ? 

Le TPR possède des qualités qui combinent les propriétés du caoutchouc avec les capacités de moulage des thermoplastiques. Pensez aux tapis de sol sur mesure dans les voitures, par exemple. Le TPR est également un matériau standard pour les doublures des plateformes de camion.  

Caractéristiques du TPR : 

• Garde sa forme 

• Il est disponible en différents niveaux de flexibilité 

• La flexibilité peut être augmentée en ajoutant davantage de caoutchouc à la composition chimique  

• Peut être formulé de manière à ce que l'odeur de caoutchouc ne se remarque pas 

• Léger 

• Peut être coloré selon vos besoins 

Le TPR est utilisé dans les applications nécessitant un collage, comme les chaussures et les jouets, tandis que le TPE ne réagit pas bien aux adhésifs. Vous trouverez également du TPR à l'œuvre dans : 

• Gainage 

• Fils et câbles 

• Produits d'étanchéité 

• Additifs bitumineux 

• Garniture automobile 

• Joints 

• Emballages 

• Film et feuille 

Tout comme le TPE, le TPR incorpore la flexibilité du caoutchouc et du plastique – et en termes de combustion, le TPR émet une fumée plus épaisse et plus foncée lorsqu'il brûle, par opposition au TPE. Lors de l'utilisation d'élastomères thermoplastiques, les ingénieurs sont en mesure de les étirer pour obtenir des élongations modérées. Ils peuvent ensuite revenir à leur forme d'origine ; cela offre une durée de vie beaucoup plus longue.  En outre, le fait que le TPR offre une meilleure gamme physique que les autres matériaux est également très intéressant. 

Ressentez la différence 

Le TPE est mat et présente un aspect lisse. Il a également un astigmatisme léger. Il est agréable et confortable. En revanche, le TPR est un peu plus visqueux, surtout lorsque la température est d'environ 30 - 40˚C/ 86 ˚F - 104 ˚F. 

Comparaison de leur résistance aux produits chimiques 

	TPE	TPR
Acide dilué	Excellente	Excellente
Alcalis dilués	Excellente	Excellente
Huiles et graisses	Excellente	Excellente
Hydrocarbures aliphatiques	Excellente	Excellente
Hydrocarbures aromatiques	Modérée	Bonne
Hydrocarbures halogénés	Modérée	Modérée
Alcools	Excellente	Bonne

Dans le secteur de la fabrication, les TPE peuvent offrir des économies significatives, la raison étant qu'ils peuvent être traités sur des machines en plastique, réduisant ainsi le prix global par projet. Associant l'esthétique du caoutchouc thermique conventionnel à la facilité de traitement fournie avec leur fabrication, les TPE sont adaptés au moulage par injection à haut volume.  

Avec des temps de traitement plus courts, le TPE, comme le TPR, est également 100 % recyclable. Ils peuvent être utilisés jusqu'à cinq fois chacun, même si les qualités peuvent varier. Grâce à cette constance, les ingénieurs peuvent compter sur le TPE pour leurs projets. Économe en énergie et nécessitant moins de manipulation humaine dans l'ensemble, les TPE sont légers et peuvent être moulés par soufflage ou thermoformés. 

Souvent, le coût peut dépendre du nombre de cavités pouvant être fabriquées à chaque étape du processus de fabrication, le processus de TPE nécessitant environ quatre moules à cavité sur un cycle de moulage de 30 secondes. Avec quatre cavités nécessaires sur un cycle de 30 secondes, huit pièces par minute peuvent signifier que 480 sont nécessaires par heure. 

Le traitement du caoutchouc peut signifier que deux fois plus de cavités sont nécessaires. Mais que cela ne dissuade pas les ingénieurs. En effet, le TPE aura probablement tout de même des avantages en termes de coût. 

Les TPR associent l'aspect, le toucher et l'élasticité du caoutchouc thermodurcissable à la capacité de traitement du plastique. Cela nous ramène là où nous avons commencé – les qualités communes du TPR et du TPE. Le TPR peut également être utilisé dans le moulage par injection. Il peut également être moulé par soufflage et thermoformé. Comme il est très malléable, il est idéal comme matériau de moulage sur mesure.  

On pense que les matériaux en caoutchouc offrent une meilleure résistance à la traction et que les matériaux en TPE sont toujours considérés comme « inférieurs » en termes de propriétés physiques. Vous devez juger le projet et ses composants en fonction de leurs mérites, en utilisant les bons outils et le bon kit pour la tâche et en assurant une bonne planification. 

TPE versus TPR : en quoi diffèrent-ils ?  

Vous avez eu la version longue. Si vous êtes encore perdu(e), pensez-y de cette manière : le TPE est essentiellement une version plus douce du TPR. Le TPE est utilisé lorsque vous recherchez un peu plus de flexibilité et de douceur.  

En bref : 

Type d'élastomère thermoplastique	Processus de fabrication et différences	Avantages	Inconvénients	Applications
TPE	Modifié à partir du matériau de base SEBS   Sa surface est mate avec un astigmatisme léger	Flexibilité du plastique et du caoutchouc  Doux et confortable	Émet une fumée plus fine lors de la combustion	Produits alimentaires,  Médical et santé,   anneaux d'étanchéité,   doublures de fermeture et bouchons
TPR	Modifié à partir du SBS  Ses particules ont une surface réfléchissante et brillante	Flexibilité du plastique et du caoutchouc  La réflexion est plus apparente	Émet une fumée plus épaisse et plus foncée lors de la combustion	Produits nécessitant un collage avec des adhésifs, ou qui nécessitent une coloration ou une surface brillante

 

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