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Arkema toujours en phase de croissance

Sylvie Latieule

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Depuis sa création en 2004, Arkema se construit patiemment une offre dans les composites. Son ambition est de se positionner le plus en aval possible au plus près des besoins des transformateurs.

Cette année, la société Arkema peut se féliciter d'avoir exposé sur le salon JEC Europe une gamme complète de produits destinés aux transformateurs et fabricants de pièces en matériaux composites. Cette activité, nouvelle dans le portefeuille d'Arkema, est entièrement issue de la recherche du groupe et elle s'est bâtie au fil des années de façon très transversale en s'appuyant sur des compétences existant dans les trois pôles d'activité du groupe. « Depuis la création d'Arkema, nous avons engagé plusieurs programmes ambitieux pour la mise au point de nouveaux matériaux composites recyclables. Nous nous sommes donc focalisés sur le développement de composites thermoplastiques*, alors que l'essentiel du marché est occupé par des composites thermodurs » explique Sébastien Taillemite, responsable de l'activité.

Arkema a commencé par proposer des matrices en Kepstan. Grâce à ce polyéther cétone cétone (PEKK) de haute performance, le composite final acquiert une résistance accrue aux chocs violents, aux températures élevées et aux produits chimiques très agressifs. Il peut être utilisé pour remplacer le métal dans des conditions extrêmes, par exemple en offshore ou dans l'aviation.

Plus récemment, Arkema a lancé Elium, une gamme de résines thermoplastiques, liquides à température ambiante, « uniques sur le marché », pour réaliser des pièces composites thermoplastiques thermoformables. Elles permettent d'employer les technologies de transformation classiques telles que RTM, infusion ou FlexMolding, et ainsi de réaliser des composites thermoplastiques sur les mêmes types d'équipements des résines thermodurcissables. Sébastien Taillemite explique par ailleurs que des pièces réalisées avec Elium ont fait la preuve de leur recyclabilité. « Des pièces ou des déchets de production ont été broyés en fin de vie pour former un compound en mélange à de l'ABS vierge. Le matériau obtenu a les mêmes propriétés mécaniques qu'un compound commercial et peut être réutilisé dans des filières d'injection classique ».

La liste des matrices proposées par Arkema ne s'arrête pas là, puisque la société propose des polymères dont il est producteur comme des polyamides, du PVDF, des acryliques, de même que des polyoléfines. « On s'autorise à prendre des polymères qui ne sont pas forcément dans notre gamme pour répondre au mieux aux besoins des clients », précise le manager.

 

Une entrée dans les pré-imprégnés

 

Cette année, Arkema s'engage un peu plus en aval dans la chaîne de valeur en lançant les matériaux Polystrand. Il s'agit de résines thermoplastiques, renforcées de fibres continues (CFRTP) qui se présentent sous forme de rouleaux de ruban ou de pré-imprégnés multi-couche (X-Ply) transformables par thermo-compression ou thermo-estampage. « Il y a quelques années, nous proposions surtout des polymères et des additifs qui étaient transformés en semi-produits. Aujourd'hui, la place d'Arkema est d'accompagner les transformateurs avec des produits prêts à l'emploi pour la fabrication de pièces », explique Sébastien Taillemite.

Arkema fournit également toute une gamme d'additifs comme les Nanostrength. Ces copolymères à blocs acryliques nanostructurés agissent comme additifs au coeur de la matière. Ils permettent d'améliorer la résistance aux chocs de la matrice sans perte de module et de tenue en températures et aux UV, ainsi que la résistance à la fissuration. Ils s'appliquent aussi bien aux matrices composites base époxy ou vinylester qu'aux adhésifs structuraux. Les nanotubes de carbone Graphistrength améliorent considérablement la résistance mécanique des composites et empêchent l'accumulation des charges électriques dans les pièces produites. Arkema propose également des solutions pour les renforts naturels, en fibres de lin. « Nous sommes impliqués dans de nombreux projets de R&D à base de fibres de lin, mais nous restons très sélectifs. C'est un domaine à la mode et les projets foisonnent », explique Sébastien Taillemite.

Enfin, les adhésifs structuraux, apportés par l'acquisition de la société AEC Polymers, complètent le portefeuille d'Arkema. Ces adhésifs jouent un rôle majeur dans l'assemblage des pièces composites entre elles ou avec d'autres matériaux (métal, plastiques, aluminium, verre...). Il s'agit notamment de mastics-colles d'étanchéité BlackMamba dont l'élasticité permanente permet des assemblages complexes sans perte de résistance mécanique. Ils sont résistants aux UV, à l'humidité et à de grandes amplitudes de températures. Dans sa gamme, Arkema propose également les adhésifs structuraux bi-composants SAF. Ces adhésifs méthacrylates combinent une forte adhérence sans primaire sur de nombreux substrats, une grande flexibilité grâce à la technologie des copolymères à bloc Nanostrength, et des temps de prise ajustables (cinq minutes à deux heures).

Pour l'heure, le marché des composites thermoplastiques à fibre continue ne représente guère plus de 1 % du marché total des composites, mais il connaît une forte croissance, de l'ordre de 10 % par an. Les besoins émanent principalement du secteur du transport (aéronautique, automobile...) qui cherche à alléger ses structures pour économiser du carburant et diminuer son empreinte carbone. Le secteur de l'énergie, et notamment l'éolien, est en attente d'innovations, de même que celui des biens de consommation qui regroupe les secteurs du loisir, du sport et de l'électronique. « Nous allons compléter notre offre pour ne pas avoir à pousser un produit en particulier, mais pour être en mesure de proposer à nos clients le produit le plus adapté en termes de performance, de coût et de processabilité ».

 

*Un composite thermoplastique est un matériau constitué d'une matrice en polymère thermoplastique, d'un renfort et éventuellement d'une charge et/ou d'un additif.

ARKEMA S'ASSOCIE À POLYSTRAND DANS LES PRÉ-IMPRÉGNÉS

Arkema complète son offre de matériaux destinés à l'industrie des composites avec le lancement de la gamme Polystrand en Europe, composée d'une série complète de bandes et de pré- imprégnés thermoplastiques renforcés de fibres de verre. Pour cela, le groupe vient de nouer un partenariat avec la société américaine Polystrand, qui est à l'origine de cette gamme et assurera la production. Arkema jouera un rôle de développeur et de distributeur en Europe. « Nous déciderons par la suite la pertinence d'un site de production en Europe », souligne Sébastien Taillemite. Les bandes Polystrand consistent en des fibres de verre continues imprégnées de divers polymères, dont le polypropylène, les polyamides ou les polymères fluorés. Ces bandes offrent des propriétés remarquables en termes de rigidité et de résistance aux chocs par rapport aux composites traditionnels. Elles peuvent être laminées ou déposées couche par couche, ce qui permet de profiter des propriétés des fibres de verre, là où elles sont nécessaires. Les pré-imprégnés Polystrand sont semblables aux tissus imprégnés, tout en bénéficiant de performances mécaniques plus élevées grâce à l'absence de chevauchement des fibres. Ces matériaux sont déjà utilisés en Amérique du Nord dans de nombreuses applications, notamment dans l'industrie automobile pour le renforcement de face avant. Le surmoulage est en outre possible à l'aide de granulés fibres courtes afin de conférer des fonctions particulières à la pièce composite ou de renforcer les composites fibres courtes en un point particulier. Ces matériaux à fibres continues représentent une source illimitée de possibilités dans la fabrication de pièces thermoplastiques composites structurelles.

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