Quelle est la différence entre le PEBD et le PEHD ?

Au début 

Pour vraiment comprendre le polyéthylène basse densité et le polyéthylène haute densité, nous devons comprendre leurs origines. 

Les deux matières proviennent du polyéthylène (PE), le plastique le plus populaire au monde, utilisé partout, des sacs de supermarché aux gilets pare-balles. Le PE est un thermoplastique créé par polymérisation de l'éthylène. Ce procédé peut être fait de différentes manières, produisant soit du PEBD soit du PEHD. En d'autres termes, ces polymères ont des propriétés différentes en raison de la structure de leurs molécules. 

En un mot : la chimie du PEBD et du PEHD 

Les chaînes de polymères du PEBD ont des branches latérales. Imaginez une seule ligne droite – une chaîne – de molécules. Dans cette ligne, une autre chaîne se crée dans une direction. À partir de cette chaîne, une autre chaîne se crée. Ces branches latérales empêchent les molécules de polymères de s'aligner de manière ordonnée.     

• La structure du PEBD n'est pas cristalline. 

• Cette irrégularité donne au PEBD sa densité inférieure. 

• Les forces d'attraction entre les molécules de polymères sont affaiblies. 

Les chaînes de polymères du PEHD s'alignent de manière régulière. Imaginez une armée de soldats en formation, côte à côte, rangée par rangée, colonne par colonne, et vous avez une idée du PEHD. 

• La structure du PEHDest cristalline. 

• La structure formidable du PEHD lui confère une densité plus élevée que le PEBD. 

• Les forces d'attraction entre les molécules de polymères sont fortes. 

Les branches à chaîne courte et longue du PEBD empêchent le matériau de se resserrer sous sa forme cristalline. Cela lui confère moins de résistance à la traction que le PEHD, mais une plus grande ductilité. 

D'un autre côté, le PEHD n'a pas beaucoup d'embranchements. Les molécules sont resserrées ensemble pendant la cristallisation, ce qui rend le PEHD dense et lui confère une plus grande résilience que le PEBD. 

En bref : caractéristiques 

PEBD	PEHD
Flexible	Semi-rigide ; solide
Bonne résistance aux impacts	Bonne résistance aux impacts
Bonne résistance à l'abrasion	Excellente résistance à l’abrasion
Léger	Léger
Bonne résistance chimique (variable)	Bonne résistance chimique  (variable)
Résistant aux intempéries	Résistant aux intempéries
Coût réduit	Coût réduit

  

Applications industrielles 

Voici un aperçu de ce à quoi vous pouvez vous attendre en ce qui concerne les performances du PEBD et du PEHD dans différentes applications. 

  

Isolation électrique 

Chimiquement inerte, le polyéthylène possède d'excellentes propriétés électriques et mécaniques, ce qui en fait un matériau privilégié pour l'isolation des câbles à haute tension. L'application détermine si vous devez utiliser du PEBD ou du PEHD. 

  

Le PEHD a une meilleure résistance à l'abrasion et aux déchirures que le PEBD, ainsi qu'une résistance plus élevée à la traction et au cisaillement. Si vous devez enterrer vos câbles sous terre, optez pour le PEHD. Sinon, le PEBD est un excellent choix. Les goulottes en PEBD vous offrent une flexibilité exceptionnelle, une grande endurance et une résistance élevée aux chocs. La haute résistance du PEBD en fait également un bon choix pour les isolateurs de câbles. 

  

En bref : propriétés électriques 

	Constante diélectrique à 1 MHz	Résistance diélectrique kV mm-1	Facteur de dissipation à 1 MHz	Résistivité de surface Ohm/sq	Résistivité de volume Ohm/cm
PEHD	2,3-2,4	22	1-10 x 10-4	1013	1015-1018
PEBD	2,2-2,35	27	1-10 x 10-4	1013	1015-1018

Le PEHD est excellent pour la protection des tuyaux. Spiralguard, qui est fabriqué à partir de ce matériau, possède une résistance exceptionnelle à la déformation et à l'abrasion. 

Le PEBD est également utilisé pour les tubes, fonctionnant particulièrement bien pour : 

• Lignes pneumatiques et d'air 

• Transmissions de fluides 

• Gaines de fils 

• Transformation des aliments et boissons 

• Systèmes d'eau potable 

• Égouts 

Le PEBD est un excellent matériau pour les capes et bouchons hydrauliques spécialisés. En tant que cape soudée bout à bout SAE translucide, le matériau permet au joint torique de rester visible, tandis que le bord roulé intérieur assure une protection sécurisée. La flexibilité du PEBD brille en tant que bouchons à compression et dépose latérale, avec une lèvre d'étanchéité continue. Le matériau peut également être formulé pour être un peu plus rigide, ce qui le rend exceptionnel en tant que cape hexagonale. 

  

Automobile 

Une qualité spéciale de PEHD est utilisée dans la fabrication des réservoirs de carburant. En fait, il représente environ 44 % du plastique utilisé dans les systèmes de carburant, selon Automotive IQ. Le PEHD est idéal pour le processus de moulage par soufflage d'extrusion, offrant aux réservoirs d'excellentes performances : 

• Capacité à fabriquer des formes complexes, permettant une utilisation optimale du carburant dans des espaces restreints 

• Comportement exceptionnel pendant l'impact 

• Léger 

  

Le PEHD est également utilisé dans les carrosseries de voiture, et parce qu'il est léger, il permet de réduire la consommation de carburant. 

On trouve du PEBD à l'extérieur des voitures en tant que pièces légères. Il est particulièrement populaire en tant que composant utilisé pour protéger les pièces automobiles pendant la fabrication et l'expédition. Prenez, par exemple, le groupe motopropulseur d'une voiture. En tant que capes pour connecteurs électriques, le PEBD, très flexible, est rapide et facile à appliquer et à retirer, soit par automatisation, soit à la main. Les caches étirables en PEBD sont la solution idéale pour masquer les formes difficiles. Encore une fois, la flexibilité du PEBD rend cela possible. 

  

Emballages 

Économique et facile à traiter, le PEHD est largement utilisé dans la production d'emballages plastiques. Il s'agit d'une barrière particulièrement efficace avec une stabilité chimique, ce qui la rend idéale pour les conteneurs et les bouteilles, en particulier les produits chimiques ménagers et industriels. 

Remarque : les bouteilles non pigmentées en PEHD sont translucides et rigides, elles sont donc bien adaptées aux produits d'emballage dont le cycle de conservation est court. D'un autre côté, les bouteilles pigmentées présentent une meilleure résistance aux fissures que le PEHD non pigmenté. 

La robustesse, la flexibilité et la transparence du PEBD signifient qu'il est généralement utilisé dans les emballages pour les applications de film où l'étanchéité thermique est nécessaire. Il sert également à fabriquer des couvercles et des bouteilles flexibles. 

  

Protection pour tuyaux et brides 

Les capes et bouchons utilisés pour protéger les tuyaux et les brides sont principalement en PEBD. Encore une fois, c'est en raison de la flexibilité du matériau et de sa haute résistance aux chocs. Grâce à cette flexibilité, les fixations ne sont généralement pas nécessaires, ce qui ajoute à la facilité d'application des capes et bouchons et de leur retrait. La résistance élevée aux chocs est essentielle pour protéger les tuyaux et les brides pendant le transport et le stockage.   

Il est également résistant à la corrosion, un autre attribut qui le rend très populaire dans les secteurs de la construction et du pétrole et du gaz. La variété de protection offerte est vaste. Pour ne nommer que quelques exemples : 

• Capes pour tuyaux 

• Bouchons à lamelles pour tubes 

• Cales de blocage pour tuyaux 

• Capes de protection flexibles 

• Capes à rebords souples pour tuyaux 

• Capes et bouchons coniques pour tuyaux à usage intensif 

• Protecteurs de visage 

• Capes de protection de brides 

Fabrication 

Voyons maintenant comment ces matériaux fonctionnent dans un autre contexte. 

Moulage par injection : PEBD et PEHD 

Vous pouvez bien sûr utiliser les deux matériaux. Votre choix dépendra de ce que vous produisez. Les deux sont des résines extrêmement populaires utilisées dans le moulage par injection, et les deux sont rentables.   

Le PEBD est un matériau facile à fluidifier en raison de son embranchement à longue chaîne. Il est également bien adapté aux moules à canaux chauds, c'est pourquoi une vitesse d'injection élevée est recommandée.  De même, le PEHD se fluidifie facilement. Et encore une fois, comme pour le PEBD, utilisez une vitesse d'injection rapide. Si des changements de couleur fréquents sont nécessaires avec le PEHD, utilisez un canal chaud isolé. 

  

PEBD : rétrécissement 

Les valeurs de rétrécissement réelles dépendent des conditions de moulage. En règle générale, vous verrez un rétrécissement de 0,02 à 0,05 mm/mm, ou de 2 à 5 %, lorsque la densité est comprise entre 0,91 et 0,925 g/cm˄3. Lorsque la densité est comprise entre 0,926 et 0,04 g/cm˄3, prévoyez un rétrécissement de 1,5 à 4 %. 

  

PEHD : rétrécissement 

Comme le PEHD est un matériau cristallin, le rétrécissement est élevé : environ 0,015 – 0,04 mm/mm ou 1,5 – 4 %. Cela dépendra du degré d'orientation et du niveau de cristallinité de la pièce – et cela dépend bien sûr des conditions de traitement et même de la conception de la pièce que vous fabriquez. 

En bref : propriétés de moulage par injection 

	PEBD	PEHD
Séchage	Généralement superflu	Généralement superflu
Température de fusion	180 à 280 ˚C (355 à 535 ˚F)	180 à 280 ˚C (355 à 535 ˚F). Pour des gains de poids moléculaire plus élevés, 200 - 250 ˚C (392 - 482 ˚F)
Température de moulage	20 à 70 ˚C (68 à 158 ˚F)   Pour une évacuation uniforme et économique de la chaleur, les diamètres des canaux de refroidissement doivent être d'au moins 8 mm. La distance entre la surface du moule et le bord du canal de refroidissement ne doit pas dépasser 1,5 fois le diamètre du canal de refroidissement	20 à 95 ˚C (68 à 194 ˚F). Des températures plus élevées pour une épaisseur de paroi allant jusqu'à 6 mm. Température inférieure pour une épaisseur de paroi supérieure à 6 mm. Le taux de refroidissement doit être uniforme pour minimiser les variations de rétrécissement. Les diamètres du canal de refroidissement doivent être d'au moins 8 mm et doivent être à une distance de 1,3 d de la surface de moulage (où « d » est le diamètre du canal de refroidissement)
Pression d'injection du matériau	Jusqu'à 150 MPa	70 à 105 MPa
Pression d'emballage	Jusqu'à 75 MPa
Vitesse d'injection	Rapide. Les vitesses profilées peuvent limiter les problèmes de déformation des pièces de grande surface	Rapide. Les vitesses profilées peuvent limiter les problèmes de déformation des pièces de grande surface

  

Un examen plus approfondi du PEBD et du PEHD 

Enfin, la British Plastics Federation propose ces valeurs afin de les comparer par vous-même. 

Propriété	PEBD	PEHD
Résistance à la traction	0,20 - 0,40 N/mm²	0,20 - 0,40 N/mm²
Résistance aux chocs avec entaille	pas de rupture Kj/m²	pas de rupture Kj/m²
Coefficient thermique d'expansion	100 - 220 x 10-6	100 - 220 x 10-6
Température maximale d'utilisation continue	65 ˚C / 149 ˚F	65 ˚C / 149 ˚F
Densité	0,917 à 0,930 g/cm3	0,944 - 0,965 g/cm3

Résistance aux produits chimiques	PEBD	PEHD
Acide dilué	Excellente	Excellente
Alcalis dilués	Excellente	Excellente
Huiles et graisses	Modérée (variable)	Modérée (variable)
Hydrocarbures aliphatiques	Médiocre	Médiocre
Hydrocarbures aromatiques	Médiocre	Médiocre
Hydrocarbures halogénés	Médiocre	Médiocre
Alcools	Excellente	Excellente

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