Matériaux électriquement conducteurs

Il s’agit de matériaux fabriqués en dispersant diverses charges électriquement conductrices dans une matrice thermoplastique. La capacité à transporter les charges électriques plus ou moins efficacement provient du contact entre les particules conductrices. Typiquement, les LATISTAT sont des matériaux antistatiques au noir de carbone, le LATIOHM contient des fibres de carbone ou des modificateurs conducteurs pouvant être colorés, et le LATISHIELD offre des propriétés de blindage électromagnétique grâce aux fibres d’acier.

Avec des formulations appropriées, la résistivité des plastiques peut être réduite de plus de dix ordres de grandeur, atteignant des valeurs typiques de l’ordre de 10¹-10⁴ ohm*cm. À l’exclusion des matériaux strictement antistatiques (10^8-10^10 ohm), la nature constitutive de ces produits ne permet pas de garantir des valeurs de résistivité électrique précises, mais plutôt une plage raisonnable ou des valeurs inférieures à certains seuils maximaux.

Dans toutes les situations où l’accumulation de charges électrostatiques et les différences de potentiel présentent un danger ou entravent le bon fonctionnement de la pièce. Par exemple, dans les atmosphères explosives visées par la réglementation ATEX ou pour protéger les équipements électroniques ; mais aussi dans toutes les situations où l’on souhaite éviter l’accumulation d’électricité statique qui peut, par exemple, attirer la poussière ou créer des étincelles dangereuses.

Pour assurer un excellent blindage, il est préférable d’adopter les grades de la famille LATISHIELD, fabriqués en dispersant une quantité variable de fibres d’acier dans la matrice plastique, ce qui permet d’obtenir un blindage largement suffisant pour la plupart des applications sensibles.

La conductivité est assurée par le nombre de contacts entre les particules conductrices : le matériau ne commence à présenter des propriétés électriques qu’au-delà d’un certain nombre de contacts (seuil de percolation). Il est donc essentiel de préserver l’intégrité des particules, par exemple les fibres d’acier ou de carbone. Les contraintes mécaniques excessives lors du moulage doivent être évitées : vitesses élevées, parois et systèmes d’alimentation trop minces.

Une très faible résistivité peut créer des problèmes, par exemple dans le cas d’inserts métalliques surmoulés auxquels une tension électrique est appliquée. Dans un tel cas, il pourrait en effet y avoir une dispersion à la terre ou un court-circuit. S’ils sont destinés à des boîtiers contenant des systèmes de transmission ou des antennes, une conductivité trop élevée peut également créer des problèmes électriques dans ce cas.

Avec un matériau plastique intrinsèquement conducteur, il est possible de sécuriser des pièces sujettes à l’accumulation de charges électrostatiques sans recourir à des opérations de mise à la terre complexes et coûteuses. Les boîtiers pour environnements ATEX peuvent être fabriqués en remplaçant le métal. Les produits avec fibres d’acier rendent inutiles les traitements de métallisation exigeants sur les pièces en plastique. Tout cela au bénéfice du coût final de l’objet et, naturellement, de l’environnement.

La résistivité dépend de la géométrie de l’objet, des paramètres d’injection et de la méthode par laquelle elle est mesurée. Ces trois variables pourraient conduire à détecter, sur la pièce moulée, des valeurs différentes de celles reportées sur la fiche technique. Toutefois, il est toujours recommandé d’effectuer la mesure avec les instruments et méthodes imposés par la réglementation ATEX, avec des surfaces de contact appropriées (l’utilisation de peinture conductrice est recommandée) et des tensions d’essai adéquates (100-500 V).

Bien que la plupart des charges et additifs utilisés dans ces produits ne soient pas adaptés au contact alimentaire, certaines formulations particulières de PD02 (antistatique sur base PP) et PD10 ont été développées et sont adaptées au contact alimentaire selon les réglementations européennes.