Prenons comme l’exemple le fait que ces polymères se chargent souvent électriquement en surface par simple frottement ce qui conduit aux phénomènes bien connus d’électrostatisme. Ces phénomènes, se traduisent par des décharges électriques violentes lors de l’utilisation des pièces. Il existe aussi tout autre champ d’application de pièces plastiques dans le domaine des pièces à conductibilité électrique partielle (boitier d’isolation magnétique, blindage, cages de Faraday, pièces de frottement non chargeables électrostatiquement : machine textiles, glissières de circuits imprimés, boitiers informatiques). Cette dernière application permet notamment de monter des CI très proches les unes des autres sans interférences.
Il existe 3 grandes voies pour améliorer la conductibilité électrique :
La formation de nouvelles molécules types polyacéthylène, polyaniline, polypyrrole. Le principe est d’obtenir des structures à liaisons insaturées fortement conjuguées de manière à ce que les électrons PI soient fortement délocalisés. L’addition de dopants (BF4,CIO4) augmente encore la conductivité,
Les mélanges (alliages) de polymères conducteurs et de polymères non conducteurs,
L’utilisation de matières conductrices (carbone, cuivre, fibres et poudres métalliques en inox, paillettes minérales métallisées) comme charges d’un polymère commercial (PP, ABS, PC).
Si la première et la deuxième voie sont en développement intensif, elles n’ont pas encore permis de mettre sur le
marché de formulation industrielle. Nous ne nous intéresserons donc ici qu’à la troisième solution en donnant quelques caractéristiques de produits commercialisés.
Pour que la conductibilité électrique augmente significativement, il faut que les particules conductrices ne soient pas trop éloignées les unes des autres. On définit ainsi un seuil de percolation, taux de charges à partir duquel les distances inter-particules deviennent suffisamment faibles pour que le film polymère entre deux particules laisse passer le courant. Ce seuil est de l’ordre de 5 à 10% en poids de charges conductrices.
D’une façon générale, on préfère utiliser des matrices de polymères thermoplastiques semi-cristallins. Les charges conductrices étant confinées dans la phase amorphe le seuil de percolation est plus vite atteint.
Les plastiques conducteurs se répartissent en 3 catégories :
à faible conductivité (10 exp6-10exp11 W.cm) pour des applications antistatiques (anti-poussière, ESD)
semi-conducteur (10exp2-10exp4 W.cm) pour des isolations d’interférences magnétiques et la prévention des décharges électriques (EMI)
conducteurs pour la réalisation d’éléments chauffants, contacteurs, fusibles, microcapteurs en biologie, diodes… Les fournisseurs sont Akzo Nobel, Cabot, Colloids, Degussa, Lati, Nelson Electric, Raychem.
D’après document : ATOchem, DSM, Lati.
ISO 1043-1
ex :
ATOFINA propose un RILSAN M-AESN P212 CTL (PA12 conducteur) pour les applications automobiles devant dissiper les charges électrostatiques telles que les circuits à carburant.
| NOM COMMERCIAL | UNITES | Latistat 43/7-02 | Faradex | Faradex |
| (Lati) | XA1111 | XX6111 | ||
| (DSM) | (DSM) | |||
| PROPRIETES | UNITES | PE bd + ? | ABS | PC |
| + fibres acier inox | + fibres acier inox | |||
| PHYSIQUES | ||||
| Masse Volumique | g/cm3 | 0,97 - 0,99 | 1,11 | 1,26 |
| Taux de cristallinité | % | 0 | ||
| Indice de réfraction | ||||
| Transmission lumineuse | % | |||
| Absorpt. d'eau équil. 50% RH | % | |||
| Absorpt. d'eau saturation… | % | |||
| MECANIQUES | ||||
| Contrainte au seuil (rupture) | Mpa | 15 | 39 (35) | 69 (52) |
| Allongement au seuil (rupture) | % | -50 | 3 (10) | 5,5 (12) |
| Contrainte de flexion | Mpa | 17 | 63 | 94 |
| Contrainte de compression | Mpa | |||
| Module de traction | Mpa | 2 400 | 2 750 | |
| Module de flexion | Mpa | 430 | 2 350 | 2 550 |
| Coefficient de poisson | ||||
| Izod 23°C non entaillée | KJ/m² | |||
| Izod 23°C entaillée | KJ/m² | 50 | ||
| Izod -30°C non entaillée | KJ/m² | |||
| Izod -30°C entaillée | KJ/m² | 38 | ||
| THERMIQUES | ||||
| Température d MO | °C | 240 - 255 | 285 - 300 | |
| Transition vitreuse Tg | °C | |||
|
Hdt ou TFC (1,8 Mpa) meth.A Température de Flechissement sou Charge (NF T 51-005) Heat Distorsion Temperature |
°C | 38 | 85 | 131 |
| Plage de température de résistance continue | ||||
| °C | ||||
| Retrait de moulage | % | 1,3 - 1,5 | 0,4 - 0,7 | 0,4 - 0,7 |
| Conductivité thermique | W/m.K | |||
| Dilatation thermique < Tg | 10-4.K-1 | |||
| > Tg | 10-4.K-1 | |||
| Classement UL 94 | Hb | |||
| ELECTRIQUES | ||||
| Résistivité transversale | Ohm.cm | 10² | 0,2-1 | 0,2-1 |
| Constante dielectrique | ||||
| 50 à 10 MHz | ||||
| Facteur de pertes | ||||
| Dielectriques 50 à 100 kHz | ||||
| APPLICATION |
Combinés de téléphones mobiles, terminaux de paiement, modems, boitiers de connecteurs, appareils de
mesure. Eléments d'ordinateurs ou d'appareils vidéo. |
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Voir les renforts et aussi : l'injection magnesium et la micro injection
Source Sabic Brochure FARADEX
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