Résistance aux chocs des régénérats de PP et d’ABS – Sécurité, essais et comportement en conditions réelles

Par Dr. Magdalena Laabs 24 janvier 2026

Un pare-chocs de voiture qui se fracture de manière fragile lors d’un choc mineur, un tuyau endommagé lors de l’installation ou un composant plastique qui se comporte de façon imprévisible à basse température—ce sont des problèmes auxquels les utilisateurs finaux sont confrontés plus souvent qu’on ne le pense généralement. Dans de tels cas, le paramètre clé du matériau est la résistance aux chocs, définie comme la capacité d’un polymère à absorber l’énergie d’un impact sans rupture fragile soudaine.

Parallèlement, un nombre croissant de composants utilisés dans les véhicules et autres produits techniques sont désormais fabriqués à partir de matières recyclées. Pour les utilisateurs finaux, cela soulève des questions de sécurité et de durabilité, tandis que pour les producteurs et recycleurs cela crée la nécessité de tests appropriés et du contrôle de la résistance aux chocs du regranulat, afin que le matériau réponde aux exigences de l’application.

Dans la suite de cet article, j’aborde les aspects techniques pertinents pour les producteurs et transformateurs de recyclats, y compris les essais d’impact, les exigences normatives et l’interprétation des résultats d’essais dans le contexte d’applications spécifiques.

Les plastiques recyclés sont-ils utilisés dans les voitures et les pare-chocs, et cela a-t-il un impact sur la sécurité ?

Oui. La fabrication automobile moderne utilise largement des plastiques recyclés, y compris dans les composants extérieurs des véhicules. Cela concerne, entre autres, les pare-chocs, passages de roue, protections techniques, ainsi que les éléments de finition et d’habillage.

Ce qui importe le plus, cependant, ce n’est pas l’origine recyclée du matériau, mais le respect des exigences techniques, notamment celles relatives à la résistance aux chocs et à l’absorption de l’énergie d’impact.

Les pare-chocs automobiles ne sont pas fabriqués en ABS pur. En pratique, ils sont le plus souvent produits à partir de :

PP modifié avec des élastomères (PP/EPDM, PP/TD) : matériaux spécifiquement conçus pour l’absorption de l’énergie d’impact,
plus rarement, des mélanges de polymères modifiés adaptés à des zones de déformation spécifiques.

L’ABS, en revanche, est largement utilisé dans les composants extérieurs et semi-structurels, tels que :

enjoliveurs de roue,
carters techniques,
panneaux de protection,
éléments de style et pièces aérodynamiques.

Dans ces applications, l’ABS offre une combinaison équilibrée de rigidité, de résistance aux chocs et d’aspect de surface.

Qu’en est-il de la sécurité ?

Si un regranulat (c’est-à-dire plastique recyclé) :

est correctement modifié,
présente une résistance aux chocs contrôlée,
a été testé conformément à la norme applicable,

alors il ne réduit pas la sécurité du véhicule.

Les problèmes ne surviennent que lorsque :

des regranulats présentant une résistance aux chocs insuffisante sont utilisés,
les essais sont omis ou les résultats des essais sont mal interprétés,
le matériau est utilisé en dehors du champ d’application pour lequel il a été qualifié.

C’est pourquoi, les constructeurs automobiles appliquent des exigences très strictes en matière d’essais de résistance aux chocs, et les matériaux recyclés utilisés dans les véhicules ne sont pas sélectionnés au hasard—ils doivent satisfaire aux mêmes exigences fonctionnelles que les matériaux vierges.

Qu’est-ce que cela signifie pour l’utilisateur du véhicule ?

Pour le conducteur et les passagers, il importe peu qu’un composant soit fabriqué à partir de matière vierge ou de matière recyclée. Ce qui compte, c’est que le composant :

se comporte de façon prévisible lors d’un impact,
ne se rompt pas de manière fragile,
absorbe correctement l’énergie d’impact.

C’est précisément pour cette raison que la résistance aux chocs des plastiques constitue l’un des paramètres clés dans la conception et le choix des matériaux pour les composants automobiles.

Méthodes Charpy et Izod, préparation des éprouvettes, exigences normatives et pertinence technologique

La résistance aux chocs des regranulats de PP et d’ABS est un paramètre utilisé lors de la qualification des matériaux pour des applications où les pièces sont exposées à des charges d’impact, des contraintes dynamiques et des contraintes liées à l’assemblage. En pratique industrielle, ce paramètre détermine si un regranulat donné peut être utilisé dans une application spécifique ou doit en être exclu.

Les essais de résistance aux chocs sont réalisés sur des éprouvettes d’essai de choc (communément appelées en pratique de production « barres d’essai »), préparées conformément aux exigences de la norme applicable. La conformité à la norme est déterminée par les dimensions de l’éprouvette, la méthode de préparation de l’éprouvette et les conditions d’essai.

Méthodes d’essai de choc : Charpy et Izod

Deux méthodes d’essai de choc sont couramment utilisées pour les regranulats de PP et d’ABS : Charpy et Izod. Ces méthodes diffèrent par le montage de l’éprouvette et la distribution des contraintes lors du choc et ne sont pas équivalentes.

Dans la méthode Charpy , l’éprouvette est posée sur deux enclumes et frappée en son milieu. Dans la méthode Izod , l’éprouvette est serrée en porte-à-faux et frappée à l’extrémité libre.

Les différences dans la configuration de chargement entraînent des mécanismes distincts d’initiation et de propagation de fissures. Pour cette raison, les résultats obtenus selon les méthodes Charpy et Izod ne doivent pas être comparés ni convertis. La méthode sélectionnée doit être appliquée de manière cohérente dans le système de contrôle qualité.

Dans la pratique industrielle européenne, en particulier pour les regranulats de PP et d’ABS, la méthode Charpy est plus couramment utilisée car elle est plus sensible à la dégradation du matériau et différencie mieux les lots de regranulat. La méthode Izod est appliquée lorsque cela est exigé par les spécifications du client ou les marchés cibles.

Équipements utilisés pour les essais Charpy et Izod

Les essais de résistance aux chocs selon les méthodes Charpy et Izod sont réalisés sur des machines d’essai de choc à pendule, configurées pour le mode de support ou de serrage approprié de l’éprouvette.

Un appareil d’essai de choc pendulaire :

est équipé de supports ou de pinces interchangeables pour les essais Charpy ou Izod ,
permet de sélectionner l’énergie de choc appropriée pour le polymère testé,
enregistre l’énergie absorbée par l’éprouvette lors du choc.

Pour l’essai sur éprouvettes entaillées, une entailleuse est requise pour réaliser une entaille avec la géométrie et les dimensions spécifiées par la norme. Sans entaille correctement usinée, l’essai n’est pas conforme aux exigences normatives.

Si l’essai est réalisé à des températures autres qu’ambiante, les éprouvettes sont conditionnées dans des enceintes thermostatiques avant l’essai.

Préparation des éprouvettes pour l’essai de choc

Dans le contrôle qualité des regranulats de PP et d’ABS, la pratique standard consiste à préparer les éprouvettes par injection à l’aide d’un moule conforme aux exigences de la norme. Le regranulat est transformé dans des conditions définies et documentées, incluant les températures de la vis et du moule, la vitesse d’injection, la pression de maintien et le temps de refroidissement.

Ces paramètres influencent directement la résistance au choc mesurée et font partie des conditions d’essai. Toute modification des paramètres de transformation constitue une modification des conditions d’essai et peut entraîner des différences significatives des valeurs de choc, même pour un même lot de matériau.

Une approche alternative consiste à extruder des plaques et à y découper des éprouvettes ; toutefois, en pratique industrielle, cette méthode est principalement utilisée pour des études comparatives ou de développement. Pour le contrôle qualité de routine des regranulats, elle est moins fréquemment employée en raison d’une plus grande variabilité des résultats.

Entaille comme outil d’évaluation de la qualité du matériau

Lors des essais de choc sur les regranulats de PP et d’ABS, on utilise le plus souvent des éprouvettes entaillées. L’entaille définit le point d’amorçage de la fissure et permet d’évaluer la résistance du matériau à la propagation de la fissure.

L’essai sur des éprouvettes entaillées permet d’évaluer :

les effets de la dégradation thermique dans le PP,
l’état de la phase élastomère dans l’ABS,
la présence de contamination et l’hétérogénéité du matériau.

L’entaille doit être réalisée à l’aide d’une entailleuse dédiée et conformément aux exigences de la norme. Une entaille réalisée manuellement ou à l’aide d’outils inadaptés entraîne des données d’essai non conformes.

Exigences normatives et comparabilité des résultats

La norme d’essai de choc définit :

dimensions des éprouvettes,
géométrie de l'entaille,
méthode de support ou de fixation de l'éprouvette,
température d'essai,
calcul et présentation des résultats.

Si la documentation d'essai ne précise pas la méthode appliquée, la norme, la température d'essai ou la préparation des éprouvettes, le résultat obtenu n'est pas comparable entre lots de matériaux ou entre différents fournisseurs.

Évolutions de la résistance aux chocs après recyclage

Pour le PP, la diminution de la résistance aux chocs résulte le plus souvent de la dégradation des chaînes polymères et des modifications de la distribution de la masse molaire causées par l'historique thermique du matériau. Un regranulat peut satisfaire aux exigences de MFI tout en présentant simultanément une performance aux chocs réduite.

Pour l'ABS, l'état de la phase élastomère est déterminant. Des températures de transformation excessives, un temps de séjour prolongé ou des cycles de transformation répétés réduisent la capacité du matériau à absorber l'énergie d'impact, diminuant directement la résistance aux chocs.

Importance de la résistance aux chocs pour les applications finales

Une résistance aux chocs élevée des regranulats de PP ou d'ABS permet leur utilisation dans des composants exposés à des impacts mécaniques, des contraintes d'assemblage ou des conditions de température variable. Une résistance aux chocs réduite augmente le risque de fissuration des pièces, d'instabilité de la qualité et de réclamations clients.

Du point de vue de l'utilisateur final, ce paramètre détermine si un matériau est adapté à une application donnée, qu'il soit vierge ou recyclé.

Conclusions pratiques

La déclaration de la résistance aux chocs pour les regranulats de PP et d'ABS n'a de sens que lorsque :

une méthode d'essai clairement définie (Charpy ou Izod) est utilisée,
les éprouvettes sont préparées conformément aux exigences normatives,
la préparation des éprouvettes et les conditions d'essai sont connues et reproductibles.

Sinon, le résultat du test ne constitue pas une information technique fiable ni pour le producteur de regranulat ni pour le client.

Résistance aux chocs dans des applications industrielles spécifiques

L'importance de la résistance aux chocs des regranulats de PP et d'ABS est particulièrement évidente dans les applications où les composants sont soumis à des charges dynamiques ou à des impacts en service.

Pour les fabricants de tuyaux en PP, la résistance aux chocs affecte directement les performances des tuyaux lors du transport, du stockage et de l'installation, ainsi que le comportement du matériau à basse température. Une résistance aux chocs réduite peut entraîner la fissuration des tuyaux en cas de chocs accidentels ou de chutes, même lorsque d'autres paramètres tels que le MFI restent conformes aux spécifications. En pratique, cela se traduit par des dommages avant la mise en service du système et des problèmes lors de la réception qualité.

Pour les composants ABS tels que les pare-chocs, les boîtiers techniques et les pièces de protection, la résistance aux chocs détermine la capacité du matériau à absorber l’énergie d’impact sans rupture fragile. Une résistance aux chocs réduite après recyclage, causée par la dégradation de la phase élastomère, augmente la sensibilité à la fissuration lors d’impacts ponctuels, de collisions à faible énergie ou de conditions de service à basse température. Pour les fabricants, cela se traduit par une non-conformité d’application et une augmentation des réclamations au titre de la garantie.

Dans les deux cas, la résistance aux chocs n’est pas un paramètre auxiliaire mais une propriété qui détermine si un regranulat est adapté à une application spécifique. Un matériau dont la résistance aux chocs est insuffisante, même si les autres paramètres sont conformes au cahier des charges, ne répond pas aux exigences fonctionnelles.

Résistance aux chocs comme paramètre pertinent pour d’autres polymères

Bien que cet article se concentre principalement sur les regranulats de PP et d’ABS, la résistance aux chocs est également un paramètre critique pour d’autres polymères utilisés dans le recyclage mécanique.

Dans PS, la résistance aux chocs détermine souvent si le matériau peut être utilisé dans des composants techniques plutôt que seulement dans des produits d’emballage simples. Dans PA, la performance aux chocs, en particulier à basse température et en présence d’humidité, est essentielle pour les composants structurels et techniques. Dans PET, la résistance aux chocs est pertinente pour les applications nécessitant une résistance à la fissuration et pour les recyclats techniques modifiés. Dans PVC, la résistance aux chocs affecte directement la durabilité des profilés, des tuyaux et des éléments de construction, en particulier à basse température.

Dans tous les cas, les mêmes principes s’appliquent : la résistance aux chocs doit être testée conformément à la norme, à l’aide d’éprouvettes préparées selon les exigences normatives, et les résultats doivent être interprétés dans le contexte de l’historique de transformation et de l’application prévue.

Informations complémentaires

Je prépare actuellement une publication intitulée « Additifs dans le recyclage mécanique des plastiques – Amélioration de la qualité et de la stabilité des recyclats », qui traite des sujets suivants :

modificateurs d’impact dans les recyclats,
élastomères et copolymères comme phases d’impact dans les recyclats,
mécanismes d’amélioration de la résistance à l’initiation et à la propagation des fissures,
modification de la résistance aux chocs des recyclats d’ABS, PS, PA et PET,
l’adaptation des propriétés des recyclats pour des applications structurelles.

La publication est en phase finale et sera prochainement publiée en version imprimée.

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