Les gaines thermorétractables sont partout! Et pour une bonne raison. Elles épousent rapidement la forme de l’objet qu’elles recouvrent, offrant une protection contre les rayures, l’humidité et des intempéries. Mais quelle est la véritable science derrière ces tubes qui leur permet de rétrécir si parfaitement ? Pour le savoir, lisez cet article!

De la chaleur à l’ajustement : un examen plus approfondi

Comme vous pouvez probablement le constater grâce au nom de “gaines thermorétractables”, les gaines rétrécissent à cause de la chaleur. C’est la réponse courte, mais l’histoire ne se résume pas à autre chose.

Pour comprendre ce qui se passe réellement, nous devons aborder cinq sujets essentiels :

1. Thermoplastiques
2. Effet mémoire de forme (SME)
3. Réticulation
4. Réaction avec la chaleur
5. Température d’activation/Température de rétrécissement

Thermoplastiques

Les gaines thermorétractables sont généralement fabriquées à partir de matériaux thermoplastiques, tels que la polyoléfine, le PVC, le néoprène ou les fluoropolymères. Ces matériaux sont essentiels à la capacité de rétrécissement des gaines. Comme vous le savez peut-être déjà, les thermoplastiques sont un type de polymère qui devient mou et malléable lorsqu’il est chauffé à des températures spécifiques, puis durcit en refroidissant sans altérer sa structure chimique. Le terme « thermo » fait directement référence à la chaleur.

Shape Memory Effect (SME)

Ce qui permet à ces matériaux de rétrécir est connu sous le nom d’effet mémoire de forme (SME). Lorsqu’il s’agit de plastiques, ils sont étiquetés comme polymères à mémoire de forme. Pensez à la façon dont la mousse à mémoire de forme reprend sa forme originale après avoir été compressée, ou à un élastique après avoir été expansé. C’est essentiellement ce qui se passe ici.
En bref, le polymère est chauffé et extrudé dans un tube, réticulé (nous en parlerons plus tard), dilaté en diamètre, puis rapidement refroidi, gelant les molécules dans cet état agrandi. Les liaisons moléculaires ont désormais la capacité de « se souvenir » de leur taille d’origine, plus petite, lorsque la chaleur est appliquée.

Réticulation

Pour obtenir cet effet mémoire de forme, un processus appelé réticulation doit avoir lieu – généralement réalisé par rayonnement juste entre les étapes d’extrusion et de refroidissement. Le rayonnement contrôlé perturbe essentiellement les liaisons moléculaires dans le matériau, ce qui force la formation de nouvelles liaisons, appelées « liaisons croisées ».

Des liens croisés sont nécessaires pour l’effet mémoire de forme pour deux raisons principales :

1- Stabilité

Les liaisons croisées créent un réseau moléculaire plus dense et plus stable au sein du matériau. Considérez-les comme de petites ancres ou des points de filet qui aident à stocker l’énergie élastique. En d’autres termes, ils aident à « verrouiller » les liaisons dans leur position étirée à mesure que le matériau refroidit et durcit.

2-Mémoire

Grâce à ces points nets, le matériau ne fond pas de manière aléatoire lorsqu’il est chauffé. Au lieu de cela, le polymère peut « récupérer » assez facilement vers sa configuration originale, plus petite. En effet, les points de réseau mémorisent d’abord la taille lors de l’étape de réticulation, juste avant l’expansion de la gaine. Ainsi, on pourrait dire que les points de réseau aident le matériau à se réduire selon une sorte de feuille de route prédéterminée.

Réaction avec la chaleur

À l’état étiré, les chaînes polymères sont maintenues en place par les réticulations, comme nous l’avons évoqué précédemment. Mais lorsque la chaleur est appliquée, elle donne aux chaînes suffisamment d’énergie pour vaincre les forces qui les maintiennent dans leur position tendue, les « libérant ». Ce mouvement est motivé par la tendance naturelle des chaînes polymères à revenir à un état plus “détendu” (avec une énergie plus faible).

Température d’activation / Température de rétrécissement

La température spécifique à laquelle le retrait se produit est un aspect important de cette technologie, connue sous le nom de température d’activation ou de retrait. Cette température est contrôlée avec précision pendant la production pour garantir deux choses : qu’elle se situe en toute sécurité en dessous du point de dégradation du polymère, mais suffisamment élevée pour déclencher un rétrécissement lorsque la chaleur est appliquée. La plupart des gaines ont généralement une fourchette de températures d’activation d’environ 90°C à 120°C.

Emballer

En résumé, les gaines thermorétractables sont un savant mélange de thermoplastiques et de technologie de réticulation. Des températures d’activation spécifiques déclenchent l’effet mémoire de forme dans le polymère pour revenir à sa taille d’origine, guidé par des liaisons croisées. Ainsi, la prochaine fois que vous utiliserez des gaines thermorétractables, vous saurez ce qui se passe réellement !

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