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Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques Som

Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques Sommaire Cliquer sur une ligne de la table ci-dessous pour aller à l'article correspondant et sur pour Sommaire Sommaire ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 INTRODUCT ION :-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 HISTORIQUE :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 DATES IMPORTANTES DE DECOUVERTES : ------------------------------------------------------------------------------------------------3 DATES DETAILLEES :-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 LES ORIGINES -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 ORIGINE ANIMALE---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 ORIGINE VEGETALE-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 ORIGINE NATURELLE (REPRESENTANT 90% DE LA PRODUCTION DES MATIERES PLASTIQUES)------------------------4 LA POLYMERISATION------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 DEFINITION--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 LES THERMODURCISSABLES-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 LES THERMOPLASTIQUES-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 PROPRIETES DES MATIERES PLASTIQUES ----------------------------------------------------------------------------------------------------------8 LA LEGERETE--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 LA RESISTANCE MECANIQ UE---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 LA TRANSPARENCE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'INALTERABILITE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'ESTHETIQUE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'ISOLATION------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'IMPERMEABILITE---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 LA GLISSE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'ENTRETIEN------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 L'ASEPSIE NATURELLE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 UTILISATION DES MATIERES PLASTIQUES ---------------------------------------------------------------------------------------------------------9 Usinage des matières plastiques -----------------------------------------------------------------------------10 1 – INTRODUCTION-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2 – USINAGE----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2-1) DES MATIERES THERMOPLASTIQUES ----------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2-2) DES MATIERES THERMODURCISSABLES ------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3 – NATURE DES MATERIAUX ET ANGLES CARACTERISTIQUES DES OUTILS------------------------------------------------------------ 10 3-1) TRAVAIL UNITAIRE : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3-2) TRAVAIL EN SERIE : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 3-3) CONDITIONS D’USINAGE : -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 ASPECTS ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 P.V.C ALTUGLAS & PLEXIGLAS ------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 LE POLYPROPYLENE (PP) -------------------------------------------------------------------------------------14 FICHE TECHNIQUE GLOBALE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 QUELQUES PROPRIETES ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques QUELQUES UTILISATIONS: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 LE POLYPROPYLENE EN FEUILLE ML : ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 LE TRAVAIL DU POLYPROPYLENE EN FEUILLE : ----------------------------------------------------------------------------------------- 14 LE PLIAGE A FROID : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 Documentation sur le POLYPROPYLENE (PP) ----------------------------------------------------------------15 CARACTERISTIQUES GENERALES --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 PROPRIETES CHIMIQUES ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 PROPRIETES ELECTRIQUES ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 PROPRIETE THERMIQUE ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 PROPRIETES DE PLASTIQUES ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 MARQUAGE -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 IMPRESSION ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 SERIGRAPHIE ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 AGENT AGRESSIF ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 APPLICATIONS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 CARACTERISTIQUES ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 MIS E EN OEUVRE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 TRANSFORMATION -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 ASSEMBLAGE ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 DECOUPE-PERCAGE------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 GAMME --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 PIGMENTATION -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 APPROBATIONS - ALIMENTS ET JOUETS ----------------------------------------------------------------------------------------------- 17 Page 2 Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques Introduction : Une matière plastique est un mélange constitué par une résine de base, additionnée éventuellement de plastifiants, de colorants et de charges : textile, poudre, fibre de verre, silice, etc. Tous ces produits vont rendre les matières plastiques plus abrasives. Historique : L'historique des matières plastiques débute en 1869. A la suite d'un concours, dont l'objet était de trouver une matière destinée à remplacer l'ivoire naturel des boules de billard, les frères HYATT (USA) mirent a u point le CELLULOÏD (ou nitrate de cellulose) produit d'origine végétale (le bois, le coton). C'est ainsi que naquit la première matière plastique. Pendant quarante ans, le celluloïd fut la seule matière plastique jusqu'à ce qu'un chimiste belge fabrique en 1909 la première matière plastique totalement synthétique : la BAKELITE. L'ère des matières plastiques était née. Elle ne cessa jamais de progresser de façon extraordinaire. Les matières plastiques sont pratiquement nées avec le siècle. En effet, à l a fin du siècle dernier, n'existaient, plutôt à l'échelle artisanale qu'industrielle, que quelques matériaux plastiques, dont les plus importants, à base de matières naturelles, étaient : § le Celluloïd § La Galalithe C'est en 1909 qu'un chimiste belge, Backeland découvrit les résines formo-phénoliques dont l'exploitation, dès 1920 sous le nom de "Bakélite" marque véritablement le début de l'ère des plastiques. De 1920 à 1940, on assiste au développement de ces résines de condensation "phéno/formol" qui, grâce à leurs propriétés isolantes, contribuent à celui de l'électricité, en plein essor. De 1940 à 1955, naît industriellement et croît en France la matière première thermoplastique utilisée à grande échelle. C'est le chlorure de polyvinyle plastifié, employé pendant la guerre comme produit de remplacement du caoutchouc, devenu impossible à importer. En Amérique, apparaît le premier polyamide, le "nylon", en remplacement des fibres textiles naturelles, et en particulier, la soie. Après la guerre, le chlorure de polyvinyle rigide, grâce à sa bonne tenue chimique aux acides et aux bases, contribue à la renaissance de l'industrie chimique et, pour des applications à température modérée, concurrence avec succès l'acier inoxydable, dans la fabrication des cuves de stockage ou des canalisations de transports de produits corrosifs. En 1950, on assiste au développement des transports automobiles et au besoin croissant en pétrole comme source d'énergie. La "pétrochimie" permet alors la naissance d'une multitude de matériaux thermoplastiques, dérivés des carbures oléfiniques, obtenu par cracking des produits pétroliers : Ø éthylène, benzène, propylène, phénol, cumène, etc. .. Tous ces produits servent de base à de nombreuses synthèses aboutissant plus ou moins directement aux matières plastiques. Page 3 Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques Dates Importantes de découvertes : 1913 PVC Par le professeur allemand KLATTE 1924 PLEXIGLAS Par BARKER et SKINNER 1933 POLYSTYRENE Par WUFF en Allemagne 1935 POLYETHYLENE En Grande Bretagne par FAWCETT ET GIBSON 1938 TEFLON Par ROY J. PLUNCKETT ingénieur chez DU PONT DE NEMOURS 1946 ABS Aux USA 1954 POLYPROPYLENE Par l'italien NATTA Dates Détaillées : Invention Date Historique Caoutchouc 1736 Le caoutchouc naturel a été découvert par le naturaliste français Charles Marie de La Condamine, en mission au Pérou. Nitrate de cellulose 1833 Obtenu par T.J. Pelouze et H. Braconnot, première application industrielle, le coton-poudre, par l'Allemand C.F. Schoenbein, 1847 Vulcanisation 1839 Cette technique qui stabilise les propriétés du caoutchouc et qui le rend utilisable a été inventé par l'Américain Charles Goodyear. Caoutchoucs artificiels 1860 Isolation de l'isoprène par l'Anglais Charles G. Wiliams, premiers succès : G. Bouchardt (France) 1880 et Tilden, 1884. Acétate de cellulose 1869 Obtention par J. Schutzenberger, brevet de fabrication industrielle: Charles Cross et Edward J. Bevan, 1884 Celluloïd 1870 Inventé par les frères Hyatt pour fabriquer des boules de billard, en mélangeant à chaud un plastifiant, le camphre et une substance végétale macromoléculaire, la nitrocellulose. Rayonne 1891 En 1891, C. Cross obtient le brevet de fabrication du xanthate de cellulose, matière de base de la rayonne, En 192 1, brevet de Bevan pour l'obtention de la rayonne à l'acétate (marque commerciale en France: Rhodia et Seraceta). Cellophane 1908 Inventée en 1908 (marque déposée en 1912) par J.E. Branderberger, qui régénère la Xanthate de cellulose pour fabriquer non plus des fibres mais un film transparent, la cellophane. Bakélite 1909 Première matière plastique synthétique, brevetée par le Belge (installé aux USA) Baekeland. Ce phénoplaste conserve aujourd'hui un intérêt à cause de sa bonne tenue à la chaleur et au feu. PVC 1913 En 1913, le professeur Allemand Klatte brevète la polymérisation d'un gaz, le chlorure de vinyle. La fabrication industrielle démarre en 1931 (IG Farben). Le PVC connaît de multiples utilisations: semelles, fibres (Rhovyl), bouteilles... Proche parent: le poly acétate de vinyle (microsillons ). Polymères 1922 La structure particulière des polymères, constitués de chaînes très longues de milliers voire de centaines de milliers d'atomes, ces chaînes pouvant être ramifiées ou liées entre elles, fut mise en évidence par le chimiste Allemand Hermann Staudinger (prix Nobel de chimie 1953). En 1980, le Norvégien John Ugelstad, de l'université de Trondheim (Oscar 1986 du livre mondial des inventions), a inventé un procédé de fabrication des polymères à particule de taille unique d'un grand intérêt scientifique, notamment en médecine. Plexiglas 1924 En 1924, Barker et Skinner obtiennent un verre organique, le poly méthacrylate de méthyle, commercialisé en 1934 par Rohm sous le nom de Plexiglas. Les verres organiques de lunettes appartiennent à la même famille. Polystyrène 1933 Mis au point par Wuff (Allemagne). très beau, il sert pour les stylos, les jouets. Une famille de polymères styréniques suit, dont le polystyrène expansé inventé par BASF en 1951. Polyamides (nylon, kevlar) 1935 En 1935, WH. Carothers met au point chez Du Pont de Nemours (USA) les premières fibres polyamides, il brevète le polyamide 6-6 ou nylon en 1937. En 1965, Stéphanie Kwolek de chez Du Pont de Nemours, crée le Kevlar, un descendant de la bakélite et du nylon. Un des derniers polyamides de Du Pont de Nemours est le Kapton. Les polyamides sont surtout connus comme fibres, mais ce sont aussi d'excellents plastiques techniques. Les derniers créés, Dinyl et Pebax, sont français (voir ci-dessous). Polyuréthanes 1937 Inventés par Otto Bayer. Formes et usages variés. Téflon 1938 Connu sous le nom de Téflon en France, le polymère du tétrafluoréthylène a été découvert par Roy J. Plunkett, ingénieur chez Du Pont de Nemours (USA), en 1938 (brevet de 1939). La possibilité d'incruster du Téflon sur un métal a été inventé par Marc Grégoire en 1954 (applications.- poêles Téfal, voir VIE QUOTIDIENNE). Page 4 Jacky AUBRY Technologie Les Matériaux Documentation Les matières plastiques Suite : Invention Date Historique Polyesters 1938 Premières synthèses en 1901 (Smith). Premières applications en 1927: peintures glycérophtaliques (Kienle). Premiers polyesters thermodurcissables (Ellis, 1938). Renforcement par fibre de verre (U.S. Rubber, 1942). Il s'agit là de polyesters insaturés dont les variétés sont innombrables. A la famille des polyesters linéaires thermoplastiques appartient le PET, obtenu par les Anglais Dickson et Whinfield en 1940, et commercialisé en 1946 sous le nom de fibre Dacron. Polyéthylènes 1939 Premières gammes de polyéthylènes basse densité (PED) obtenus par Fawcett et Gobson pour ICI (G.B.) en 1935. Fabrication industrielle en 1939. Servit notamment à la construction de radars qui permirent la victoire de l'Angleterre sur la Luftwaffe en 1940. Excellent isolant. Polyéthylène haute densité (PEHD) obtenu par l'allemand Karl Ziegler (prix Nobel 1963) en uploads/Industriel/ les-matieres-plastiques-2 1 .pdf