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Plastiques et environnement
Les plastiques au cours du temps
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- Source Wikipédia (extraits...):
- 1907 : le chimiste belge, naturalisé américain Leo Baekeland découvre les résines formo-phénoliques (sous le nom de Bakélite) (PF), les plus anciens polymères synthétiques industriels ; utilisées à l'origine pour les boîtiers de téléphone, coques de rasoir, poignées de casserole, prises électriques, cendriers, etc. ;
Le polyéthylène (PE) est la seule polyoléfine qui puisse être obtenue par voie radicalaire ; Cageots en matière plastique courante (base PE ou PP).
- 1935 : les polyamides (PA) (connus sous le nom de Nylon) sont sortis des éprouvettes du chimiste américain Wallace Hume Carothers travaillant pour Du Pont de Nemours. En 1938, la firme annonce officiellement la découverte d'une fibre synthétique « aussi solide que l'acier, aussi fine que la toile d'araignée, et d'un magnifique éclat ». Applications : fait ses preuves dans les parachutes des G.I. au moment du Débarquement, puis utilisé dans la confection de bas ; engrenages, cages de roulement à billes, corps de perceuse, têtes de maillet, visserie plastique, semelles de chaussures de football ;
- 1935 : Fabrication industrielle du polystyrène (PS) à Ludwigshafen, suivie d'un rapide développement en Allemagne ;
- 1937 : le Pr Otto Bayer synthétise les premiers polyuréthanes , (PUR) aussi appelés polycarbamates[3] ; applications : adhésifs, fibres Spandex, « mousses » pour matelas et coussins, sièges de voiture, etc. ;
- 1938 : Roy J. Plunkett, un chimiste américain de Du Pont de Nemours, découvre par hasard le polytétrafluoroéthylène (PTFE) (principalement connu sous le nom commercial de Téflon ; présent dans le Gore-Tex), un isolant qui offre une excellente résistance chimique et à la chaleur (stable jusqu'à 250 °C en service continu, avec pointes possibles à 300 °C). Isolant étanche, il sert dans l'industrie nucléaire militaire, avant de recouvrir dans les années 1960 les poêles à frire des cuisines (application de son pouvoir antiadhésif) ; joints d'étanchéité.
La Seconde Guerre mondiale exacerba les besoins en matières premières :
- la résine « mélamine-formol », alias Formica ,(MF) envahit les cuisines. Cette résine très dure fait partie de la famille des aminoplastes. Ses propriétés élevées de résistance à la plupart des produits chimiques, à la chaleur, à la lumière, à l'abrasion et au feu expliquent son succès dans l'immédiat après-guerre. Les aminoplastes sont par ailleurs utilisés comme adhésifs/liants dans l'industrie du bois ;
- les silicones (SI), thermostables dotés de propriétés antiadhésives ; utilisation dans les industries électriques, aéronautiques et du biomédical (isolants électriques puis fluides amortisseurs dans les trains d'atterrissage des avions, chirurgie plastique, huiles de moteur, mastics, peintures, cosmétiques, etc.) ;
- découverte du polyéthylène téréphtalate (PET) par J. R. Whinfield et J. Dickson. (Utilisation sous forme de fibres (Mylar, Dacron pour les voiles de bateau, Tergal)
Puis les découvertes de nouvelles matières se firent plus rares :
- 1950 : synthèse des premiers copolymères du polystyrène, marquant une nette amélioration des qualités du PS homopolymère (tenue au choc en particulier, température limite d'utilisation, tenue aux solvants organiques) ;
- 1953 : les chercheurs Bottenbruch, Krimm et Schnell de Bayer AG découvrent le polycarbonate (PC), un polymère très transparent et extrêmement résistant aux chocs. Il a équipé le casque des astronautes pour la mission Apollo 11 en 1969. Utilisation : dans plus de 80 % des visières de casque de moto, CD, biberons incassables,
phares d'automobile, profilés de toiture, vitres de cabine téléphonique, vitres pare-balles, châssis d'ordinateurs portables, etc. ;
- 1954 : un an plus tard, le chimiste italien Giulio Natta met au point, utilisant les catalyseurs « Ziegler », le polypropylène (ou polypropène) isotactique (PP ou PPi pour le différencier du polypropène syndiotactique de sigle PPs). Utiliser dans l'industrie automobile et l'agroalimentaire (emballages, pailles à boire). Matière de base des géo membranes ou géo textiles.
- 1955 : travaux de la société Phillips Petroleum sur la polymérisation linéaire coordinative sous relativement basse pression de l'éthylène, grâce aux catalyseurs stéréospécifiques, fournissant le PEHD ;
- 1961 : commercialisation de l’Estane (BF Goodrich), un polyuréthane thermoplastique (TPU en anglais). Autre exemple d'élastomère thermoplastique (TPE ou TPR en anglais) : le copolymère séquencé (copolymère bloc) SBS ou poly(styrène-b-butadiène-b-styrène) employé notamment dans la fabrication de pneumatiques, de semelles de chaussures et d'étanchéités de bâtiment.
- 1965 : découverte par les chercheurs Stéphanie Kwolek et Herbert Blades de la firme Du Pont de Nemours d'un « super-nylon », le Kevlar, une fibre aramide légère et particulièrement résistante:
- à la déchirure et aux chocs : gilets et vitres pare-balles, couches anti-perçage ;
- au feu : casques et vestes des sapeurs-pompiers, gants de cuisine, etc. Son grand succès dans ce domaine est aussi dû à l'interdiction de l'amiante ;
- à la corrosion (voiles, amarres de pétrolier) ;
- dans les années 1990, le terpolymère ABS tend peu à peu à remplacer les résines « mélamine-formol » (MF). C'est une matière plus noble que le polystyrène, très utilisée en habillage d'équipements électroménagers (corps d'aspirateur), pour jouets rigides, enjoliveurs, parfois en emballage (couvercles), en accessoires de salles de bains et dans l'industrie ;
- l'ABS existe aussi en version translucide (M-ABS dit ABS transparent) ;
- il est métallisable par galvanoplastie pour imiter l'aluminium ; utilisation : contenants en cosmétique... ;
- il peut être mélangé avec du polycarbonate pour former un alliage polymère PC/ABS (noms Anjablend A, Bayblend, Pulse) (pièces pour automobiles). Le Noryl est un autre exemple de mélange polymère-polymère.
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