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CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CO

CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 1 Contenu du chapitre : 1 : définition de la matière plastique 2 : histoire des matières plastiques 3 : les polymères synthétiques et réaction de synthèse 4 : Rappel sur la chimie organique 5 : Origines de la matière plastique 6 : Les composants du Matière Plastique 7 : Le cycle de production des matières plastiques 8 : Présentation de la matière plastique dans le marché 9 : Les grandes familles de la matière plastique 10 : Le plastique industriel, désignation et caractéristique CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 2 1 : définition de la matière plastique Qu'est-ce qu'une matière plastique ? Un matériau est dit « plastique » s'il peut être déformé à une température relativement basse pour prendre une forme désirée. Contrairement à l'acier, chauffé à 1 500 °C pour être mis en forme, la plupart des matières plastiques sont ainsi malléables au-dessous de 200 °C. En les moulant ou en les effilant, elles peuvent prendre presque toutes les formes possibles. Cette propriété est à l'origine de leur succès dans le domaine des emballages ou de l'industrie automobile, par exemple. Quelques matières plastiques existent à l'état naturel, tel le caoutchouc ou la cellulose des plantes, mais le terme désigne surtout les produits de synthèse dérivés du pétrole. En ajoutant différentes substances, comme des colorants ou des molécules ignifugeantes, ces produits sont à l'origine d'objets aussi divers que des sacs « plastiques » polyéthylène, des boîtes de CD polystyrène, des bouteilles de shampoing polychlorure de vinyle ou PVC, des colles résines époxy, cyanoacrylate ou Superglu, des peintures acryliques ou des fibres synthétiques Nylon, polyester. Le plastique, ou une matière plastique est une substance polymère contenant un grand nombre d’atomes (ou groupes) de carbone, oxygène, hydrogène ou azote. S’il existe une grande variété de plastiques, on peut les regrouper en deux catégories : les thermoplastiques et les thermodurcissables. Une matière plastique est souvent obtenue par la transformation du pétrole ou du gaz naturel. Les thermoplastiques fondent sous l’effet de chaleur et se solidifient sous l’effet d’un refroidissement. Pour les thermodurcissables, la transformation est irréversible. Une fois formé, le plastique ne se déforme plus. Les "plastiques" ou "matières plastiques" sont définis par la norme ISO 472 comme étant "toute matière contenant, comme ingrédient essentiel, un "haut polymère". Une matière plastique ou en langage courant un plastique est un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d'être moulé, façonné, en général à chaud et sous Pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet. Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères synthétiques ou artificiels. On peut observer aujourd'hui sur un même matériau des propriétés qui n'avaient jamais auparavant été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs. Les textiles (fils et fibres) ainsi que les élastomères ne sont pas des matières plastiques proprement dites. CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 3 Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l'état « pur », mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère. Structure typique d'une formule : Matière plastique = polymère(s)brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiant(s) + additifs On distingue alors : - les polymères naturels (l’os, le cuir…), - Les polymères artificiels, (modification chimique des polymères naturels) - les polymères synthétiques, issus de la chimie macromoléculaires Polymère naturel Polymère artificiel Polymère synthétique CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 4 2 : histoire des matières plastiques Depuis quand s'en sert-on ? Les Mayas sont vraisemblablement les premiers à avoir utilisé les propriétés du caoutchouc naturel pour mettre en forme des objets simples, comme des balles ou des sandales. Ce caoutchouc provient de la coagulation de la sève extraite de plusieurs arbres, principalement de l'hévéa. En 1839, l'inventeur américain Charles Goodyear développe un procédé industriel permettant de transformer le caoutchouc naturel en une matière plus élastique et plus résistante : c'est la « vulcanisation », qui s'effectue en présence de soufre et à température élevée. Des procédés utilisant une autre substance naturelle, la cellulose, seront mis au point vers la fin du XIXe siècle, afin de mimer les propriétés mécaniques de matériaux rares, tels que l'ivoire et la soie. C'est en cherchant un produit de substitution aux bois exotiques que le chimiste belge Leo Baekeland élabore, en 1907, la première matière plastique totalement synthétique. Elle est fabriquée à partir d'une résine liquide, qui durcit rapidement en prenant la forme de son contenant. Baptisé « bakélite », ce matériau conserve sa forme, mais il ne peut être fondu pour être remodelé. Une vingtaine d'années plus tard, l'industrie plastique connaît un formidable essor grâce à la découverte de matières plastiques bon marché et faciles à utiliser, comme le polyéthylène, le polychlorure de vinyle ou le polypropylène. Aujourd'hui, près de 5 millions de tonnes de matières plastiques sont consommées en France chaque année. Quelques dates clés De 1880 à 1913 : le celluloïd s’ajoute au buis et à la corne, matériaux utilisés depuis 2 siècles pour la fabrication des boîtes à ouvrages, des boutons et des peignes… le nombre de façonniers passe de 120 à 310 De 1914 à 1929 : la galalithe, le rhodoïd permettent l’extension de l’offre produits aux aiguilles à tricoter, aux broches, aux fermoirs, monture de lunettes… en 1929, le chiffre d’affaires de la profession est multiplié par 7. 1929 : le téléphone Siemens fabriqué à partir de Bakélite est construit à grande échelle. Dans les années 1930, les premières presses à injecter démarrent en France à Oyonnax notamment pour la production de lunettes. Les premiers jouets et articles ménagers en plastique arrivent sur le marché. CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 5 1938 : Les laboratoires Dupont découvrent le Téflon et l’utilisent entre autres en 1951 aux Etats- Unis dans des ustensiles de cuisine. Marc Grégoire et Louis Hartmann, deux ingénieurs français associe le Téflon et l’aluminium pour créer la marque Téfal et dépose le brevet de la première « poêle qui n’attache pas ». Dans les années 1950 arrivent la couleur, la consommation de masse et la diversification. 1956 : Le designer finlandais Eero Saarinen, conçoit sa chaise emblématique « Tulip Chair » en courbant à la chaleur une coque de résine de polyester renforcé par une solide armature de fibres de verre. 1958 : Lego lance sa fameuse brique emboîtable toujours utilisée aujourd’hui. Dans les années 1960 et 1970, les recherches scientifiques se poursuivent et développent des matières plastiques résistantes et légères. 1965 : Stéphanie Kwolek et Herbert Balades, chercheurs pour la firme Dupont de Nemours développent le Kevlar utilisé dans les gilets pare-balle, les vestes de sapeur-pompier, les amarres de pétroliers… 1969 : Bob Gore développe le textile Gore-Tex qui va être utilisé dans les vêtements pour se protéger du feu ou du froid. 1969 : Le drapeau américain que plante Neil Armstrong sur la lune est composé en nylon. 1973 : Martin Cooper, chercheur chez Motorola crée le 1er téléphone mobile. 1976 : en raison de leur grande variété, les plastiques deviennent le matériau le plus utilisé au monde. Dans les années 1980, les recherches s’orientent vers le recyclage des matières plastiques et les premiers symboles pour les répertorier apparaissent. En 1982, le 1er cœur artificiel implanté à un humain est fabriqué principalement de polyuréthane. En 1983, Swatch lance sa montre fine composée de 51 composants principalement plastiques. En 1987, BASF en Allemagne produit le polyacétylène qui est 2 fois plus conducteur d’électricité. En 1989, le mot Plasturgie apparaît dans le Petit Larousse. Dans les années 1990, matière plus noble que le polystyrène, le terpolymère ABS remplace peu à peu les résines « mélamine-formol » et est utilisé dans l’habillage d’équipements électroménagers, de jouets, d’enjoliveurs, dans l’emballage alimentaire ou encore dans l’industrie. Les recherches sur les matières, leur aspect et leur devenir continuent. CHAPITRE 1 : PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ET CARACTERISATION MATIERE : CONCEPTION DE MOULE SAADA BECHIR 6 En 1990, ICI commercialise « Biopol » le 1er sac plastique biodégradable. En 1994, la voiture Smart est lancée conçue en intégrant des panneaux de carrosserie en polycarbonate colorés interchangeables. Dans les années 2000, 3 900 entreprises de Plasturgie sont répertoriées en France. Les recherches se concentrent sur les nano-technologies et les composites. En 2000, pour le développement des polymères conducteurs intrinsèques, les chercheurs Alan Heeger; Alan MacDiarmid et Hideki Shirakawa sont récompensés par le prix Nobel de chimie. Cette découverte voit apparaître de nombreux développements dont l’une des plus concerne l’optoélectronique et plus exactement la fabrication de diodes électroluminescentes qui, une fois excitées électriquement, émettent de la lumière. En 2001, Apple développe l’iPod selon les rêves d’un inventeur indépendant Tony Fadell. En 2008, l’Airbus A 380 est conçus à partir de uploads/Industriel/ chapitre-1-proprietes-matieres-plastiques-caracterisation.pdf