Rubin de Teknor Apex : les TPE, une alternative viable au silicone dans le domaine médical

FAIRLAWN, Ohio—Le silicone reste l'un des matériaux les plus recherchés sur le marché médical, et sa disponibilité rebondit suite aux maux de tête de la chaîne d'approvisionnement de mémoire récente.

Dans de nombreux cas, le silicone est le seul élastomère utilisable pour une application médicale donnée.

Mais dans de nombreux autres cas, selon Hilarie Rubin, responsable de marché senior pour le compoundeur personnalisé Teknor Apex Co., un composant en silicone éprouvé peut être remplacé par un produit en élastomère thermoplastique sans aucune baisse de performance.

Et il incombe à ceux qui travaillent dans le domaine médical d'envisager une alternative au TPE, si des problèmes de chaîne d'approvisionnement se présentaient à nouveau, a déclaré Rubin.

"Beaucoup d'inquiétudes ont été créées par les pénuries de silicone", a déclaré Rubin le 8 mai lors d'une présentation à la Healthcare Elastomers Conference, organisée par Rubber News.

"La Cadillac de résines élastomères pour les 60 dernières années était en pénurie", a déclaré Rubin. "Et les clients demandaient : 'Existe-t-il un autre matériau que je pourrais utiliser ?' "

Il s'avère qu'il y en a.

Et les TPE gagnent en popularité en raison de leur faible coût, de leur faible densité, de leur facilité d'outillage et de leur simplicité de traitement.

Les TPE, un mélange de plastique et de caoutchouc avec les propriétés de rigidité et d'allongement de chacun, constituent une large catégorie.

Ils comprennent les vulcanisats thermoplastiques, les polyuréthanes thermoplastiques et les polyoléfines thermoplastiques, entre autres sous-ensembles.

Rubin a noté que les TPE ne sont pas thermodurcissables comme la plupart des caoutchoucs, ce qui signifie qu'ils n'ont pas de phase de durcissement en production.

Les TPE se présentent sous la forme de granulés et sont généralement moulés par injection ou extrudés dans "tout widget que vous souhaitez fabriquer", a déclaré Rubin.

Alors que Teknor Apex fournit des résines médicales aux clients, Rubin a déclaré que les représentants "aiment s'asseoir avec les clients à l'avance pour déterminer le bon TPE pour une application donnée".

"Nous pouvons revenir à notre base de données et voir si elle existe déjà (en tant que formule propriétaire), et si c'est le cas, tant mieux", a-t-elle déclaré. "Sinon, nous pouvons incorporer une nouvelle résine pour le client.

"C'est là que nos fournisseurs entrent en jeu. Mais l'application détermine généralement le matériau."

Teknor Apex, établi à Pawtucket, RI, célébrera le centenaire l'année prochaine. Elle compte environ 2 000 employés dans le monde, produisant des TPE (en particulier, ses propres TPE médaillés) au niveau national en Californie et au Tennessee.

"Nous tirons pour la première fois", a déclaré Rubin. "Mais il y a plusieurs itérations, en particulier avec les dispositifs médicaux, avant d'obtenir quelque chose de parfait."

Teknor Apex assiste même les clients dans la conception et la construction d'un nouveau moule ou d'un "moule funky" quelconque, a déclaré Rubin.

"Nous pouvons ensuite l'installer dans notre propre équipement et y faire passer nos matériaux", a-t-elle déclaré. "Essentiellement, nous leur donnons un plan sur la façon de le traiter, et je pense que c'est unique et spécial. Cela favorise la continuité et élimine les risques."

Le silicone, dans son processus de production le plus élémentaire, est formé en obtenant le silicium métallique à partir de sable de silice, puis en faisant réagir le silicium avec du chlorure de méthyle sur un catalyseur. Une réaction avec l'eau élimine ensuite les atomes de chlore.

Plus de 50 milliards de tonnes de sable et d'agrégats sont utilisés chaque année pour fabriquer des matériaux en silicone, y compris du caoutchouc de silicone, a déclaré Rubin.

Mais l'industrie médicale représente une infime partie du marché global du silicone, a déclaré Rubin.

"Les principales utilisations de la silice sont le bâtiment et la construction, ainsi que les transports", a déclaré Rubin. "Les zones urbaines ont quadruplé de taille depuis 1950.

"Mais nous parlons de produits médicaux. Tous ces autres gros utilisateurs de silice représentent une concurrence pour le matériau. Le médical est en bas en ce qui concerne le sable et la silice."

Lorsque Rubin a présenté l'argument en faveur d'une alternative au TPE, elle a noté que la densité d'une pièce en TPE est inférieure à celle en silicone, ce qui permet d'avoir plus de pièces par livre en production et à moindre coût, avec une empreinte CO2 plus faible, dans le transport.

Dans le traitement, il y a plusieurs étapes supplémentaires impliquées dans le moulage en silicone, et les moules pour silicone sont très spécifiques et détaillés - des moules qui sont principalement conçus en Europe, a déclaré Rubin.

Le temps de cycle avec les TPE est considérablement inférieur au temps de cycle pour les silicones, car aucun séchage n'est nécessaire. Les silicones nécessitent environ deux fois plus de chaleur qu'un moule en TPE, a déclaré Rubin.

Et l'économie du traitement des TPE est généralement meilleure que celle des silicones, basée uniquement sur les coûts de la résine.

"Avec le TPE, il est facile de fabriquer des moules et ils sont faciles à trouver", a déclaré Rubin. "La plupart des mouleurs à injection aux États-Unis sont familiers avec le moulage des TPE."

Les TPE ne peuvent pas remplacer tous les produits en silicone, même pas proches, a déclaré Rubin.

Mais il y a des opportunités partout avec les TPE, dans le médical, le militaire et la défense et bien d'autres industries.

"Si une pièce médicale n'a pas les exigences les plus strictes … mais que vous utilisez du silicone depuis 60 ans simplement parce qu'il existe, vous voudrez peut-être envisager une alternative", a déclaré Rubin.

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