Les Plastiques haute technologie ‟High Tech” PEEK – PEEK 450G
Polyétherétherkétone
Les polymères PEEK disposent de propriétés exceptionnelles sur une large plage de températures et de conditions extrèmes. Ce sont des polymères linéaires, aromatiques et semi-cristallins, largement considérés comme les thermoplastiques les plus performants. Ils possèdent une combinaison et une gamme uniques de propriétés de hautes performances.
Pour répondre aux éxigences dans un large éventail d’applications, notamment dans le domaine de l’aéronautique, de l’automobile, de l’agro-alimentaire de l’énergie, de l’industrie, du médical et des semi-conducteurs, pour lesquels une homologation de la part de l’utilisateur final est nécessaire pour la confirmité du produit fini avec ses propres normes ou avec une norme sectorielle internationale, nous proposons le PEEK 450G extrudé à partir du granulé au grade de viscosité standard VICTREX.
PROPRIETES MECANIQUES
EN TRACTION
Présentent un comportement ductile, avec une limite d’élasticité à environ 5% d’allongement et une résistance en traction de 100 Mpa. En fonction de la température cette résistance en traction varie de 100 Mpa à température ambiante, et environ 80 Mpa à 50°C - 60 Mpa à 100°C - 35 Mpa à 150°C - 18 Mpa à 200°C pour finir à 10/12 Mpa à 250 °C.
EN FLEXION
Présentent un comportement remarquable en flexion, qui dépend également de la témpérature avec une importante variation dans la phase de transition vitreuse (143 à 162°C). Elle varie de 160 Mpa à température ambiante, 140 Mpa à 50°C - 100 Mpa à 100°C - 50 Mpa à 150°C - 20 Mpa à 200 °C pour finir à 17/18 Mpa à 250°C.
EN COMPRESSION
La résistance en compression en fonction de la température, soumise à une forte usure, varie de 120 Mpa à température ambiante, 70 Mpa à 120°C – 20 Mpa à 200°C.
AU FLUAGE
Présentent une remarquable résistance au fluage et sont capables de supporter des contraintes élevées sur toute la durée de vie d’une application avec de très faibles déformations. Le fluage en traction a été évalué à 23°C pendant 1000 heures, pour des valeurs de 60 Mpa la déformation est en moyenne de 1,8 à 2,3%.
A LA FATIGUE
On définit la fatigue comme la diminution des propriétés mécaniques sous l’effet permanent d’une charge cyclique. La fatigue en traction a été évaluée sur des éprouvettes soumises à une contrainte de 10 à 100% et appliquées avec une fréquence sinusoïdale de 5 Hz. L’excellent comportement à la fatigue ne montre qu’une très faible dégradation en température ambiante pour une résistance en traction moyenne de 100 Mpa.
AU CHOC
Les essais de résistance au choc permettent d’étudier le comportement des matériaux soumis à des conditiond d’impact à faible énergie à l’aide d’un montage pendulaire (essai Charpy ISO 179) d’une éprouvette avec entaille, elle est d’environ 7 kJ/m² à température ambiante, sur une plage de -55°C à 120°C la résilience s’améliore lorsque la température augmente 6 kJ/m² à -55°C et 10 kJ/m² à 120°C. Les PEEK sont extrêmement résilients et ne cassent pas dans l’essai sans entaille.
PROPRIETES THERMIQUES
- Température de transition vitreuse 143 à 162 °C
- Température de fusion 343 à 387 °C
- Température d’utilisation en continu - 55 à 260 °C conservation de la résistance en traction
- Température d’utilisation en pointe 300 à 320 °C vieillissement au-delà de 1000 heures
- Température de dégradation au-delà de 550°C avec des niveaux de dégazage négligeables aux températures inférieures
- Dilatation thermique linéaire présentent peu d’écart dans toutes les directions, ils sont quasiment isotropes. Coefficient de dilatation 45 ppm Kˉ¹
PROPRIETES D’INFLAMMABILITE
Intrinsèquement auto-extinguibles et lors de leur combustion ils dégagent très peu de gaz toxiques et corrosifs par rapport aux autres polymères. A 960°C ils s’enflamment mais s’éteignent spontanément lors du retrait du fil incandescent. Ils sont classés VO selon la norme de classification UL94 avec un indice d’oxygène de 35% au-delà de 320°C.
La combustion des plastiques dégage de la fumée, qui réduit la visibilité et complique l’évacuation en cas d’incendie. Les principaux produits de combustion des PEEK sont le dioxyde de carbone (CO²) et le monoxyde de carbone (CO). La quantité de CO dégagée est inférieure à 5% des limites spécifiées dans les normes d’inflammabilité utilisées dans l’aviation.
PROPRIETES ELECTRIQUES
Les PEEK sont souvent utilisés comme isolants électriques en raison de leur remarquable résistance aux sollicitations thermiques, ambiantes et mécaniques.
La résistivité volumique en fonction de la durée d’application du courant ne varie quasiment pas jusqu’à 120°C et peu jusqu’à 200 °C, soit 10¹⁶ Ωcm et 10¹² Ωcm.
Il en est de même pour la résistivité de surface sous l’influence de l’humidité, elle est réduite qu’après immersion dans l’eau.
La constante diélectrique de 23°C à 160°C à des fréquences de 1 kHz à 1 MHz est stable, soit 3,1 n/a ; à 200°C elle peut atteindre quasiment 4 n/a.
La rigidité diélectrique diminue en fonction de la température, de 25 kV/mm à 23°C pour 15 kV/mm à 100°C et 12 kV/mm à 200°C.
Charges et dissipation électrostatiques : les résultats montrent que les PEEK se chargent facilement et que la dissipation est lente.
RESISTANCE A L’ENVIRONNEMENT
Les PEEK peuvent être utilisés pour réaliser des composants destinés à travailler en ambiance très agressive comme les applications pétrolières et gazières ou exposés à une stérilisation répétée à la vapeur comme les applications médicales. Une exposition prolongée à l’eau, l’eau de mer ou à la vapeur ne les attaque pas.
La perméabilité des PEEK aux fluides et aux gaz est largement inférieure à celles des autres polymères. Bien que l’élévation de la température amplifie les mouvements des chaines moléculaires, la perméabilité aux gaz reste presque constante au-delà de la température de transition vitreuse. En outre l’élévation de pression n’exerce qu’un effet négligeable.
Les PEEK sont largement considérés comme très résistant à un grand nombre de produits chimiques sur une large plage de température, capables de conserver l’essentiel de leurs excellentes propriétés mécaniques. Les PEEK sont capables de supporter des doses élevées de rayonnement notamment aux rayons Gamma.