DIFFÉRENTS TYPES DE MATIÈRES PLASTIQUES - ac-rouen.fr

1 DIFF RENTS TYPES DE MATI RES PLASTIQUES Les PLASTIQUES invent s au XXi me si cle ont remplac les mat riaux traditionnels comme le bois ou le m tal. Les recherches men es pour am liorer et diversifier leurs propri t s les destinent de nombreuses utilisations. Les mati res PLASTIQUES sont l g res, hygi niques, durables et faites sur mesure. C'est gr ce toutes leurs qualit s qu elles sont devenues irrempla ables et omnipr sentes dans les objets notre vie quotidienne. Les fabricants offrent une tr s grande diversit de produits, mais il existe trois grandes cat gories de mati res PLASTIQUES synth tiques: les thermoplastiques, les thermo- durcissables et les lastom res. 1. LES THERMOPLASTIQUES. Les thermoplastiques ramollissent sous l'effet de la chaleur. Ils deviennent souples, mall ables et durcissent nouveau quand on les refroidit. Comme cette transformation est r versible, ces mat riaux conservent leurs propri t s et ils sont facilement recyclables.

2 Leurs polym res de base sont constitu s par des macromol cules lin aires, reli es par des liaisons faibles qui peuvent tre rompues sous l effet de la chaleur ou de fortes contraintes. Elles peuvent alors glisser les unes par rapport aux autres pour prendre une forme diff rente et quand la mati re refroidit, les liaisons se reforment et les thermoplastiques gardent leur nouvelle forme. Ils repr sentent 80% des mati res PLASTIQUES consomm es en Europe en 2000 soit plus de 35 millions de tonnes ! Avant transformation, ils sont sous forme de granul s ou de poudres dans un tat chimique stable et d finitif car il n y a pas de modification chimique lors de la mise en forme. Les granul s sont chauff s puis moul s par injection et le mat riau broy est r utilisable. Le poly thyl ne (PE) : Cette mati re plastique repr sente elle seule environ un tiers de la production totale des mati res synth tiques et constitue la moiti des emballages PLASTIQUES .

3 Plusieurs millions de tonnes de poly thyl ne sont produites chaque ann e car c est un mat riau extr mement polyvalent et important sur le plan conomique et cologique. Gr ce sa structure chimique simple, le poly thyl ne prime sur la plupart des autres mat riaux car il peut tre r utilis . Au cours de ces derni res ann es, le recyclage des produits us s en PE a pris de plus en plus d'importance : 50% du PE constituant les sacs poubelle est recycl . Le poly thyl ne est translucide, inerte, facile manier et r sistant au froid. Il existe diff rents poly thyl nes class s en fonction de leur densit . Celle-ci d pend du nombre et de la longueur des ramifications pr sentes dans le mat riau. On distingue deux familles: le PEBD ou poly thyl ne basse densit et le PEHD poly thyl ne haute densit . Dossier Enseignant. VOYAGE EN INDUSTRIE CAP SCIENCES 2006 Le PEBD est utilis dans les domaines les plus divers.

4 Sa densit est inf rieure celle de l'eau. Il pr sente une bonne r sistance chimique, il est olfactivement, gustativement et chimiquement neutre pour les denr es alimentaires. Il est transparent, peut tre facilement transform et se pr te tr s bien au soudage. Sa dur e de vie est tr s longue cause de sa grande stabilit mais il se recycle bien. Les principales applications du PEBD sont des produits souples : sacs, films, sachets, sacs poubelle, r cipients souples (bouteilles de ketchup, de shampoing, tubes de cr me cosm tique ..) Le PEHD est utilis pour des objets PLASTIQUES rigides. On le trouve par exemple dans des bouteilles et des flacons, des bacs poubelles, des cagettes, des tuyaux, des f ts, des jouets, des ustensiles m nagers, des bo tes type Tupperware , des Certains sacs PLASTIQUES sont constitu s par du PEHD : lorsque le sac se froisse facilement sous la main, avec un bruit craquant et revient spontan ment sa forme d'origine, c'est du PEHD.

5 Lorsque le touch est plus gras , que le plastique se froisse sans bruit et se perce facilement avec le doigt, c'est du PEBD. Le polypropyl ne (PP): C est aussi un polym re tr s polyvalent qui sert la fois comme thermoplastique et comme fibre. Il est tr s facile colorer et n'absorbe pas l'eau. On en trouve beaucoup sous forme de pi ces moul es dans les quipements automobiles (pare-chocs, tableaux de bord, habillage de l'habitacle) et dans le mobilier de jardin. Ce mat riau sert fabriquer des bo tes aliments qui r sistent au lave-vaisselle parce qu'il ne fond pas en dessous de 160 C. Le polypropyl ne est aussi utilis dans la fabrication de fibres synth tiques ( tapis, moquettes, cordes, ficelles) mais aussi pour les emballages alimentaires en raison de son aspect brillant et de sa r sistance (flacons, films, pots).

6 Cependant, le PP film est un des PLASTIQUES usuels les plus difficiles recycler surtout s'il est imprim . Le contr le de la polym risation par catalyse permet de jouer sur la structure enfin de produire du polypropyl ne lastom re. Le polystyr ne (PS) : Le polystyr ne est un plastique dur, cassant et transparent. C'est un produit industriel courant largement diffus , offrant de tr s nombreux usages. On le reconna t facilement un blanchissement sur les zones de contraintes avant la rupture ou sa fum e noire et son odeur caract ristique lors de sa combustion. On l utilise pour fabriquer du mobilier, des emballages, des grilles de ventilation, des jouets, des verres On distingue trois TYPES de polystyr nes : - le polystyr ne "cristal" n a pas une structure cristalline mais porte ce nom en raison de son aspect transparent. Il polym rise sons forme de perles haute temp rature en pr sence d un adjuvant plastifiant.

7 C est un plastique dur et cassant utilis pour de nombreux TYPES de bo tes, les bo tiers CD notamment. Dossier Enseignant. VOYAGE EN INDUSTRIE CAP SCIENCES 2006 - le polystyr ne "choc" ou HIPS (high-impact polystyr ne) ou acrylonitrile butadi ne styr ne est un copolym re form par du styr ne et du polybutadi ne. C est le plus commun de la famille des PLASTIQUES styr niques car il est r sistant, capable de supporter des impacts plus forts que le polystyr ne normal. Cet ABS est employ par l'industrie pour des produits rigides, l gers et moul s (bacs douche). Le polybutadi ne a t un des premiers lastom res synth tiques tre invent car il est tr s similaire au caoutchouc naturel. - Le mat riau le plus connu de la gamme est le polystyr ne expans (PSE.) Ce polystyr ne est solide 20 C, p teux 120 C et fondant 160 C. C est sorte de mousse blanche compacte inflammable et combustible.

8 Il existe deux TYPES de PSE : le polystyr ne expans moul (PSE-M) obtenu partir d'un polystyr ne "expansible" et le polystyr ne expans extrud (PSE-E). Une premi re expansion est op r e la vapeur d'eau puis une p riode de repos permet aux perles de PS pr -expans es de perdre leur exc dent d'eau. Enfin, on les expanse et on les moule la vapeur dans la forme voulue. C est un mat riau qui sert emballer les appareils sensibles aux chocs et qui est un tr s bon isolant thermique pour les plaques de doublage des murs. Le polycarbonate (PC) : Le polycarbonate est un mat riau qui pr sente d'excellentes propri t s m caniques et une bonne r sistance thermique jusqu' 120 C. On l utilise pour la fabrication des casques de moto ou des boucliers de police. Comme il est tr s transparent, il sert aussi la fabrication des CD et des DVD, des vitrages des guichets l' preuve des balles et des phares, feux arri re et clignotants de voitures.

9 Enfin, sa neutralit physiologique permet son utilisation dans le domaine m dical pour la fabrication de mat riel et de proth ses. Par contre, il r siste mal aux contacts prolong s avec l'eau, aux agents chimiques et aux rayons ultraviolets. Les polyesters et le poly thyl ne t r phtalate (PET) : C'est un polym re obtenu par la polycondensation de deux composants : le dim thylt r phtalate et l' thyl ne glycol. Les cha nes vont s'arranger et former des fibres r sistantes. Le PET est surtout employ pour la fabrication de fils textiles, de films et de bouteilles. L'inventeur des bouteilles en PET, Nathaniel Wyeth voulait faire une bouteille incassable. Cependant, ce plastique devient mou moyenne temp rature. Cette propri t emp che de consigner les bouteilles en PET car il faut les laver une temp rature trop haute.

10 Pour cette m me raison, on ne peut pas l utiliser pour les confitures qui sont coul es chaudes dans les pots. Il existe aujourd hui un nouveau type de polyester plus r sistant la chaleur qui correspond ce que l'on recherche pour les pots de confiture et les bouteilles consign es. C'est le poly thyl ne naphtalate ou PEN. groupe groupe groupe thyl ne ester t r phtalateDossier Enseignant. VOYAGE EN INDUSTRIE CAP SCIENCES 2006 Les polyac tals ou polyoxym thyl ne (POM) : Les polyac tals ont des propri t s qui les rendent irrempla ables pour des pi ces fortes exigences m caniques comme les engrenages et les poulies. Ils sont solides, pr sentent les qualit s de m taux tels que l'acier, l'aluminium ou le zinc. Ils r sistent la plupart des agents chimiques et ont un faible coefficient de frottement.