TPE – Elastomère thermoplastique

TPE est le nom générique de l’élastomère thermoplastique, appelé également caoutchouc thermoplastique. Le TPE est un matériau caoutchouteux qui peut être transformé par des technologies thermoplastiques comme le moulage par injection, le moulage 2K ou l’extrusion. Les élastomères thermoplastiques (TPE) sont des composés fabriqués à partir d’un matériau thermoplastique dur de type PP, PBT ou PA, associé à un matériau caoutchouteux mou et souvent par adjonction d’additifs, par exemple de l’huile et une charge.

Dans les années 1960, les matériaux thermoplastiques de base étaient de plus en plus répandus. A cette époque, les composés de caoutchouc (thermodurcissables) connaissaient déjà un franc succès sur le marché de l’automobile mais ils étaient chers, difficiles à produire et difficile à recycler.

Les nouvelles tendances de la mode (couleurs plus vives, souplesse au toucher etc), ont suscité une demande croissante pour un matériau souple, plus économique et facile à produire. Cette croissance s’est poursuivie jusque dans les années 70, où les TPE ont commencé à être produits à grande échelle.

Aujourd’hui, il existe une grande diversité de types d’élastomères thermoplastiques (TPE), à savoir :

  • TPE-O - oléfines thermoplastiques (mélange continu associant le dur et le mou)
  • TPE-S - composé SBS, SEBS ou SEPS styrénique
  • TPE-V - composé PP/EPDM vulcanisé
  • TPE-E - composé de copolyester
  • TPE-U - Polyuréthane thermoplastique
  • TPE-A - Polyamide thermoplastique

Dans la profession au quotidien, le “E” est souvent omis, de sorte qu’on parlera de TPO, TPS, TPV, TPE, TPU et TPA.

Microstructure schématique du TPE-S (élastomère thermoplastique styrénique).

Toutes les combinaisons de TPE dur/mou possèdent des propriétés caoutchouteuses qui se distinguent uniquement par leur résistance thermique, leur résistance chimique, leur souplesse et leur capacité de récupération après application d’une charge (rémanence à la compression).

Les inconvénients du TPE, par rapport aux caoutchoucs thermodurcissables conventionnels, résident dans ses propriétés matérielles, qui sont inférieures. Les TPE ont une résistance inférieure aux températures élevées et aux produits chimiques, et une moins bonne récupération de la forme (rémanence à la compression) après application d’une charge.

Les principaux avantages des élastomères thermoplastiques sont, entre autres, leur meilleure aptitude à la transformation (et un coût énergétique plus faible que celui des thermodurcissables) par les procédés thermoplastiques conventionnels comme le moulage par injection, l’extrusion, le thermoformage, le soufflage et autres. Les TPE sont également très faciles à teinter et à surmouler sur divers thermoplastiques, avec une bonne adhérence.

Les TPE sont produits par de nombreux compoundeurs, comme Enplast et Ravago (Ensoft, Enflex, Sconablend), Kraiburg, Tecknor Apex, AES, Elasto, Softer, avec des marques telles que Dryflex, Sarlink, Monprène, Santoprène, Laprène et Forprène. Il existe également de nombreux compoundeurs plus petits qui sont actifs dans certaines régions.

Les producteurs de produits pétrochimiques jouent également un rôle dans des familles spécifiques de TPE : EG DSM avec le TPE-E Arnitel, Celanese avec Riteflex (TPE-E), DuPont avec Hytrel (TPE-E), Arkema avec Pebax (TPA) et Dow avec Engage (TPO).

Les applications types des élastomères thermoplastique (TPE) sont les suivantes :

  • Parties douces au toucher sur outils, crayons, brosses à dents et rasoirs
  • Etanchéité des vitres d’automobile, tapis, boîtiers d’airbag, revêtements de tableaux de bord
  • Revêtements de câbles
  • Equipements de sport
  • Membranes de toiture
  • Jouets