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 après les maux de tête de la chaîne d’approvisionnement de mémoire récente.

Dans de nombreux cas, le silicone est le seul élastomère qui peut être utilisé pour une application médicale donnée.

Mais dans de nombreux autres cas, selon Hilarie Rubin, directrice principale du marché pour le compounder 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 l’espace médical d’envisager une alternative TPE, si des défis de la chaîne d’approvisionnement se posent à nouveau, a déclaré Rubin.

« Beaucoup d’inquiétude a été créée par les pénuries de silicone », a déclaré Rubin le 8 mai lors d’une présentation à la conférence Healthcare Elastomers, organisée par Rubber News.

« La Cadillac des résines élastomères des 60 dernières années était rare », a déclaré Rubin. « Et les clients demandaient : « Y a-t-il un matériau alternatif que je pourrais utiliser ? » "

Il s’avère qu’il y en a.

Et les TPE gagnent en popularité avec leur coût inférieur, leur densité plus faible, leur facilité d’outillage et leur simplicité de traitement.

Les TPE, un mélange de plastique et de caoutchouc présentant les propriétés de rigidité et d’allongement de chacun, constituent une vaste 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 dans la production.

Les TPE se présentent sous forme de granulés et sont généralement moulés par injection ou extrudés dans « n’importe quel widget que vous voulez faire », a déclaré Rubin.

Comme 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 retourner 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, établie à Pawtucket, R.I., célébrera le centenaire l’année prochaine. Elle compte environ 2 000 employés dans le monde, produisant des TPE (en particulier, ses TPE propérietaires médaillés) 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 aide même les clients à concevoir et à construire un nouveau moule ou une « matrice 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 utilisées chaque année pour fabriquer des matériaux en silicone, y compris le caoutchouc de silicone, a déclaré Rubin.

Mais l’industrie médicale représente une part minuscule du marché global du silicone, a déclaré Rubin.

« Les principales utilisations de la silice sont le bâtiment et la construction, et le transport », a déclaré Rubin. « Les zones urbaines ont quadruplé de taille depuis 1950.

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

Alors que Rubin présentait l’argument en faveur de l’examen d’une alternative TPE, elle a noté que la densité d’une pièce en TPE est inférieure à celle d’une pièce en silicone, ce qui permet d’obtenir plus de pièces par livre en production et un coût inférieur, avec une empreinte CO2 plus faible, dans le transport.

Dans le traitement, il y a plusieurs étapes supplémentaires impliquées dans le moulage du silicone, et les moules pour le 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 la chaleur d’un moule TPE, a déclaré Rubin.

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

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

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

Mais il y a des opportunités partout avec les TPE, dans les industries médicales, militaires et de défense et bien d’autres.

« Si une pièce médicale n’a pas les exigences les plus strictes... mais vous utilisez du silicone depuis 60 ans simplement parce qu’il est là, vous voudrez peut-être envisager une alternative », a déclaré Rubin.

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