Les élastomères thermoplastiques, ou composés de caoutchouc thermoplastique, comme on les appelle parfois, sont une classe de matériaux qui se comportent beaucoup comme du caoutchouc, mais se transforment comme du plastique. Les TPE se composent de systèmes de phases dures et molles sous forme de mélanges, d’alliages ou de copolymères. Les matériaux TPE sont souvent utilisés dans des applications nécessitant un « toucher doux », comme une poignée sur le manche d’une brosse à dents, ou dans des applications où la flexibilité est souhaitée. Les TPE peuvent même être utilisés pour absorber l’énergie dans des applications d’amortissement acoustique ou vibratoire. Les TPE sont des matériaux assez uniques, car selon la recette, ils peuvent prendre la forme d’un gel super doux ou d’un plastique dur comme le polypropylène. Il n’est pas étonnant que la » dureté » soit une propriété importante qui est mesurée et spécifiée lorsqu’on parle de TPE.
Qu’est-ce que la dureté Shore et comment est-elle mesurée ?
Les échelles de dureté Shore ont été créées pour fournir un point de référence commun lors de la comparaison de différents matériaux. La dureté Shore est mesurée à l’aide d’une jauge durométrique, qui utilise une tige d’acier à ressort pour comprimer la surface de l’échantillon de TPE et fournir une lecture. Une lecture de 0 Shore décrit l’indentation maximale possible de la tige dans l’échantillon, et 100 Shore indique presque aucune indentation du tout ou une très grande résistance à l’indentation.
Il existe différentes échelles de dureté Shore pour mesurer la dureté de différents matériaux. Pour chaque échelle, il existe soit une forme de sonde/indent différente ainsi qu’une force de ressort spécifique. L’échelle Shore OO mesure des matériaux extrêmement mous comme les gels (pensez aux semelles en gel). L’échelle Shore A mesure un large éventail de types de matériaux, depuis les matériaux très mous et flexibles jusqu’aux plastiques semi-rigides qui n’ont pratiquement aucune flexibilité. L’échelle Shore D mesure les caoutchoucs très durs, les plastiques semi-rigides et rigides (tuyaux en PVC, par exemple). Comme vous pouvez le voir sur le graphique, il y a des chevauchements sur les différentes échelles. Par exemple, un matériau ayant une dureté Shore de 95A est également une Shore 50D. Les TPE peuvent aller de 10 Shore 00 jusqu’à 72 Shore D, couvrant les trois échelles de dureté, cependant, la plus utilisée est l’échelle Shore A.
Dureté Shore et son lien avec d’autres propriétés
La dureté Shore est souvent utilisée comme une indication de la flexibilité ou de la rigidité, que l’on appelle module de flexion. Le module de flexion mesure la résistance à la flexion, tandis que la dureté mesure la résistance à l’indentation. Cependant, au sein d’une famille de TPE, il existe une relation directe entre ces propriétés ; plus la dureté augmente, plus le module de flexion augmente. La résistance à la traction d’un matériau TPE, qui mesure sa résistance à la rupture sous contrainte, est également directement liée à la dureté au sein d’une famille de TPE. Une propriété qui varie inversement à la dureté est le coefficient de friction. Les TPE plus souples contiennent généralement plus d’huile, ce qui entraîne une plus grande adhérence en surface, en général.
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