LES
MATIÈRES PLASTIQUES


Acétaliques

Les premières résines acétaliques commerciales remontent à l'année 1959. Il s'agit de l'une des plus résistantes et des plus rigides matières thermoplastiques connues. Elles présentent un ensemble de propriétés excellentes, telles qu'un coefficient élevé d'élasticité, une haute ténacité, une très grande résistance à la fatigue, un coloris blanc translucide ressemblant beaucoup à celui du Nylon. Elles sont essentiellement utilisées dans la fabrication de pièces techniques dans les secteurs les plus divers: des cassettes vidéos aux carburateurs d'automobile, aux fermetures éclair.


Acétate de cellulose

L'acétate de cellulose appartient à la famille des résines cellulosiques. Tout comme le Celluloïd, il est obtenu par modification chimique d'un polymère naturel: la cellulose, qui est l'une des substances organiques les plus répandues dans la nature. L'acétate de cellulose est la première matière plastique moulée par injection. Elle ressemble à une poudre blanche et son aspect agréable fait qu'elle est surtout utilisée pour fabriquer des produits transparents, translucides et opaques: par exemple, les touches des machines à écrire et des calculatrices, les boutons-poussoirs, le revêtement des volants d'automobiles, les manches des couteaux, les talons des chaussures, les abat-jour, les verres de montre, certaines parties des masques de protection, des stylos, des manches de parapluie, des jouets et ainsi de suite.


ABS

Les résines ABS représentent l'un des mélanges les plus précieux de résine et d'élastomère et leur succès est dû aux excellentes propriétés provenant de cette alliance. Le sigle ABS est composé des initiales des trois monomères de base utilisés pour leur préparation: l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène. Les premières résines ABS ont été produites dans les années 50. Leurs propriétés fondamentales étant la ténacité, la résistance aux chocs et la dureté superficielle, elles sont surtout employées dans la fabrication de meubles, éléments pour l'industrie automobile, châssis de téléviseurs, radios, panneaux et autres.


Alkydes

Aujourd'hui encore, les résines alkydes sont produites essentiellement à partir de la gycérine et de l'anhydride phtalique. Les premières résines alkydes ont été obtenues en 1901 par W.J. Smith, mais elles n'ont été développées, comme matières de moulage, que depuis 1948. Utilisées dans l'industrie des peintures, elles servent également dans la fabrication d'éléments du dispositif d'allumage des voitures, d'interrupteurs électriques, d'isolants de moteurs, d'éléments pour l'industrie électronique, électrique et de télévision.


Ambre

Il s'agit d'une résine fossilisée de plantes conifères disparues, que l'on trouvait surtout sur les côtes de la Mer Baltique pendant la période éocène. Connue depuis la plus haute antiquité, elle était utilisée pour produire des objets ornementaux suivant la technique de la gravure et du moulage par pression. L'une des premières utilisations de la Bakélite a justement été comme imitation de l'ambre.


Asphalte

Matière organique naturelle à base d'hydrocarbures qui se ramollit sous l'action de la chaleur. Cette matière plastique d'un noir brunâtre était déjà utilisée 3.000 ans avant Jésus- Christ pour imperméabiliser des bassins artificiels et des conduites d'eau.


Ivoire

Il provient, comme on le sait, des défenses de certains animaux et il est essentiellement constitué de dentine, c'est-à-dire de sels de calcium et d'autres substances organiques. Avant l'invention des matières plastiques, il était employé pour la fabrication des touches de piano, manches de couteau, peignes, boules de billard. Et c'est justement pour remplacer l'ivoire des boules de billard que Hyatt est parvenu à l'invention du Celluloïd. En 1970,on consommait encore 25.000 tonnes d'ivoire par an.


Bitume

Ce composé de différents types d'hydrocarbures était connu depuis la plus haute antiquité comme matériau de cimentation et d'isolation. Il s'agit d'une matière plastique pouvant également être moulée par adjonction de charges minérales.


Caséine formaldéhyde

Cette matière plastique naturelle d'origine protéique est tirée de substances organiques telles que le lait et la corne, ou bien de produits végétaux tels que les graines de soja, froment et autres. Elle a été obtenue en 1897 par Adolph Spitteler et W. Kirsche à partir du lactosérum et du formaldéhyde, à travers l'action d'un enzyme. Le brevet fut déposé en Bavière, puis étendu aux Etats-Unis, à la Grande-Bretagne et à l'Italie. Connue sous le nom commercial de Galalith (Galalite en Italie et Erinoid au Royaume Uni), cette matière se présentait sous un aspect semblable tantôt à celui du Celluloïd et tantôt à celui de l'ivoire ou de la corne artificielle. Le premier établissement industriel fut construit en Grande Bretagne en 1913. En 1930, la production mondiale avait déjà atteint 10.000 tonnes. La caséine formaldéhyde servait surtout à produire des boutons, des broches, des porte-cigarettes, des stylos, des manches de parapluie, des meubles radio.


Celluloïd

Il s'agit de la toute première matière plastique artificielle, inventée par J.W. Hyatt à partir du nitrate de cellulose et du camphre. Facile à travailler et à colorer, douée de résistance et de résilience, cette matière peut être utilisée de mille et une façons. Tous les objets obtenus avec le Celluloïd, sont fabriqués à partir de produits semi-ouvrés tels que plaques, feuilles, bâtons, tubes, rubans, pellicules. Le Celluloïd peut être scié, raboté, coupé, laminé, plié, percé, étiré, tourné, moulé par pression, cousu, cloué, agrafé. Il peut également être modelé en le chauffant simplement avec de l'eau chaude ou de l'air chaud, ainsi que collé et décoré superficiellement. On ne peut par contre le soumettre à l'injection ou à la compression, ni le travailler à l'extrudeuse, car il se décompose aux températures nécessaires pour ces technologies.


Composites

Les matériaux composites ou plastiques renforcés sont composés d'un mélange de résine thermodurcissable (comme le polyéther ou l'époxy) et d'un renforcement à base de fibre de verre, fibre de carbone, tissu ou autre matière. Cette association donne au produit des caractéristiques particulières de résistance mécanique, au point qu'avec les composites il est aujourd'hui possible de construire des carrosseries d'automobiles, des carénages d'embarcations, des parties d'aéronefs, des cadres de bicyclettes.


Corne

Il s'agit d'un matériau organique contenant près de 80% de kératine. Il est thermoplastique et il peut être travaillé après avoir été chauffé à sec ou par immersion dans de l'eau bouillante ou bien avec des solutions alcalines. Après avoir été ramolli, il peut être pressé, ce qui permet d'obtenir des objets de tous genres: par exemple des tabatières, des boîtes, des boutons, des plumes, des peignes. La corne a eu beaucoup de succès, en Angleterre surtout, avant l'avènement des matières plastiques.


Ebonite

L'ébonite est un matériau obtenu au siècle dernier par Charles Goodyear, en soumettant le caoutchouc à un processus prolongé de vulcanisation. Certains articles fabriqués avec de l'ébonite furent exposés en 1851 au Cristal Palace de Londres. Il s'agit d'un composé à mi-chemin entre les matières plastiques proprement dites et le caoutchouc naturel. Au cours du processus prolongé de vulcanisation, on incorporait dans la masse de trente à cinquante pour cent de soufre et l'on obtenait un composé caractérisé par un pouvoir diélectrique élevé, une grande résistance aux produits chimiques, une certaine dureté et une certaine rigidité jusqu'à des températures de l'ordre de 50°, ainsi que par un aspect brillant et luisant. Pendant de nombreuses années et dans de nombreuses applications, l'Ebonite disputa le terrain au Celluloïd et aux résines phénoliques. Elle était fournie en semi- ouvrés extrudés, puis travaillés à l'outil, ou bien moulés par compression à l'aide de moules à deux empreintes. L'Ebonite eut un grand succès dans l'industrie alors naissante des stylos. Elle fut longtemps utilisée dans les séparateurs de batteries électriques, récepteurs téléphoniques, châssis pour plaques photographiques, fume-cigarettes et comme matière pour prothèses dentaires.


Epoxy

Ces résines thermodurcissables, extrêmement importantes du point de vue technique et commercial, sont disponibles sur le marché depuis 1946, c'est-à-dire aussitôt après la deuxième guerre mondiale. Les producteurs sont nombreux dans le monde entier, la fabrication des composites - qui sont à base de résines thermodurcissables (comme les époxy et les polyester) avec adjonction de renforts fibreux qui augmentent leur résistance mécanique - ayant beaucoup augmenté au cours des dernières années. Les résines époxy ne sont pas seulement utilisées pour les matériaux composites mais aussi pour certains éléments de l'industrie électrolytique, chimique et mécanique.


Phénoliques

Les résines phénoliques sont les plus vieilles et, de nos jours encore, les plus utilisées de toutes les résines thermodurcissables. Comme on le sait, elles furent développées par L.H. Baekeland en 1909 et elles eurent un certain succès, notamment entre les deux guerres mondiales. Les masses de moulage phénoliques sont employées pour fabriquer des éléments pour l'industrie électrique, la radio, la télévision, les téléphones et l'industrie automobile; mais aussi des pièces pour le secteur des appareils électroménagers, le secteur aérospatial et la défense.


Fluorurées

Les résines fluorurées sont des matériaux thermoplastiques produits aux Etats-Unis depuis 1950. Leur succès a été rapide en raison de leurs caractéristiques très spéciales. La plus connue des résines fluorurées est le polytétrafluoréthylène, généralement fourni sous forme de semi-ouvrés qui sont ensuite transformés par des usinages mécaniques et à l'outil. Les applications des résines fluorurées sont très diverses puisqu'elles vont des appareils de laboratoire aux fibres et films spéciaux. Les caractéristiques d'autolubrification et d'antifriction font du Polytétrafluoréthylène un matériau précieux dans la fabrication d'engrenages industriels, prothèses chirurgicales, revêtements de vaisselle de cuisine. Il est également utilisé dans la fabrication de pompes, soupapes, filtres, éléments de véhicules spatiaux.


Gomme-laque

Substance résineuse produite par des insectes vivant en colonies sur les branches de certaines plantes des Indes Orientales. La gomme-laque est une matière thermoplastique, soluble dans l'alcool, possédant de bonnes propriétés d'isolation électrique et utilisée également comme peinture. Elle peut être travaillée par injection ou par extrusion pour obtenir des boutons, des boîtes, des encadrements, des dentiers et des articles techniques.


Mélaminiques

Les résines mélaminiques appartiennent, tout comme les résines uréiques, au groupe des composés thermodurcissables appelés aminoplastes. Les mélamines ont été produites industriellement à partir de la fin des années 30. Elles sont extrêmement importantes pour la fabrication de laminés, ainsi que de vaisselles, pièces d'appareils électroménagers, meubles, articles ornementaux, éléments isolants.


Homopolymère

Homopolymère, cela veut dire que la chaîne moléculaire du polymère est constituée de nombreuses unités de la même molécule. Un copolymère est, par contre, constitué de plusieurs unités de la même molécule, mais avec des molécules différentes insérées au hasard en des endroits divers le long de la chaîne. Cette différence permet d'obtenir des chaînes homopolymères plus compactes. Il en résulte un point de fusion plus élevé, une plus grande résistance, une plus grande rigidité et une plus grande dureté de surface par rapport aux copolymères. Ces caractéristiques des homopolymères par rapport aux copolymères se retrouvent dans les résines de polyoléfine, de polyamide et d'acétal.


Polyamides

Aucun produit synthétique n'a peut-être acquis autant de popularité que les résines de polyamide. Celles-ci sont généralement connues sous le nom commercial du premier polyamide commercialisé en 1935 aux Etats-Unis: le Nylon. Les polyamides sont travaillés avec la plupart des techniques utilisées pour les matériaux thermoplastiques. Il est par ailleurs impossible de mentionner toutes leurs applications qui concernent l'industrie automobile, électronique, électrotechnique, la radio et la télévision, les instruments chirurgicaux, les prothèses, l'habillement.


Polyéthylène

Le polyéthylène a été développé industriellement en Angleterre, il y a une cinquantaine d'années. C'est l'une des matières les plus répandues et les plus connues. Pour obtenir le polyéthylène, il existe plusieurs procédés qui varient essentiellement en fonction de la pression. Les types de polyéthylène obtenus ont des caractéristiques différentes: à moyenne, haute et basse densité; un type de polyéthylène à basse densité linéaire - ayant des caractéristiques meilleures que le traditionnel produit à basse densité - a récemment été développé. Les qualités du polyéthylène peuvent de toute façon se résumer comme suit: faible coût, usinage facile, ténacité et flexibilité aux basses températures, absence d'odeur et de toxicité, transparence. Le polyéthylène est aussi un excellent isolant électrique. Quant à ses emplois, ils sont des plus divers: articles ménagers, jouets, revêtements de câbles, bouteilles, films d'emballage, serres à usage agricole, tuyaux.


Polyméthylméthacrylate

C'est le plus important des polymères dérivés de l'acide acrylique, déjà produit dans les années 30, mais à l'échelle industrielle seulement pendant la deuxième guerre mondiale. Avec le polyméthyméthacrylate, Moholy-Nagy et Pevsner ont produit les premières sculptures "objectales" de matière plastique. Il s'agit d'un matériau rigide, transparent, doté d'une capacité exceptionnelle de transmission de la lumière, supérieure à celle des verres inorganiques. Ces caractéristiques optiques sont à la base des principales applications du polyméthylméthacrylate qui sont très étendues: bâtiment, ameublement, signalisation, industrie automobile, art nautique, appareils électroménagers, appareils de laboratoire.


Polycarbonate

En 1957, trois sociétés - deux américaines et une allemande - annonçaient presque simultanément la mise au point d'un procédé de production des polycarbonates. Le premier polycarbonate commercial a de toute façon été obtenu en Allemagne. Les caractéristiques des Polycarbonates restent inaltérées entre 140 et 100 °C. Ils se distinguent par une dureté superficielle remarquable ainsi que par d'excellentes propriétés d'isolation et de résistance aux agents atmosphériques. A signaler également: leurs qualités esthétiques et de transparence. Ils sont utilisés dans la fabrication de pièces pour l'industrie mécanique et électrotechnique: casques de protection pour automobilistes - les astronautes qui ont débarqué sur la lune portaient des casques de polycarbonate - vitres de fenêtres, guichets de sécurité pour les banques, sphères de lampions, boucliers de protection pour les forces de l'ordre.


Polyester

Les résines polyester forment une famille fort différenciée et complexe de résines synthétiques que l'on obtient à partir d'une grande variété de matières premières. Les résines polyester insaturées sont des liquides plus ou moins visqueux, de couleur jaune paille, qui durcissent par adjonction de catalyseurs. Leur robustesse, leur flexibilité et leur rigidité peuvent être modifiées par adjonction de renforts qui sont généralement des fibres de verre ou de carbone. Ces résines sont utilisées dans le bâtiment pour les conduites, cloisons, portes et fenêtres, coffrages, vitrages, panneaux décoratifs; dans le domaine de la navigation, plus de 90% des coques de bateaux de plaisance sont construites avec des résines polyester renforcées et aujourd'hui l'on fabrique également des unités de guerre, par exemple des dragueurs de mines et des bateaux pour le service côtier. Dans l'industrie des transports, les résines polyester renforcées servent à fabriquer des parties d'autobus, fourgons, machines agricoles, caravanes, wagons de trains. Il y a de nombreuses autres utilisations qui vont des boutons aux traîneaux, aux isolateurs électriques. Les artistes aussi utilisent beaucoup les résines polyester.


Polypropylène

C'est la plus jeune des matières plastiques de masse. En quelques années, ce matériau a atteint un développement et une variété d'applications sans précédent. Il a été obtenu en 1954 par Giulio Natta, en collaboration avec les chercheurs de Montecatini, société qui a été la première à développer sa production sur le plan industriel. Il ressemble beaucoup au polyéthylène haute densité; sa densité est toutefois moindre, mais sa rigidité et sa dureté sont plus grandes. C'est le plus rigide des polymères polyoléfiniques et il maintient cette caractéristique au-delà de 100°C. Sa résistance à l'abrasion et à la chaleur est remarquable, mais il convient de signaler également ses excellentes caractéristiques diélectriques et d'isolation ainsi que sa résistance extraordinaire aux pliages répétés (10 millions de flexions). Il existe, dans le commerce, de nombreux types de polypropylène. Et les secteurs d'utilisation sont extrêmement différents: des articles sanitaires aux appareils électroménagers, des jouets aux éléments pour l'industrie automobile, des articles de sport aux emballages alimentaires, des emplois agricoles à la signalisation, des meubles aux éléments pour l'industrie chimique.


Polystyrène

L'éthylène et le benzène sont les matériaux de départ pour la production de la résine thermoplastique polystyrène qui s'est répandue au cours des années 30 et qui a eu un succès énorme, en raison de sa possibilité d'être travaillée par injection, extrusion et soufflage. Il est impossible de décrire toutes ses utilisations. Le secteur principal est celui de l'emballage. Mais elle également employée dans l'industrie des jouets, dans le bâtiment, dans les articles électroménagers, dans les interrupteurs.


Polyuréthannes

Il s'agit de polymères obtenus par polyaddition des isocyanates et des polyols. Ils sont apparus dans le commerce en 1941, en Allemagne d'abord, et ils sont aujourd'hui produits dans le monde entier. Ils se présentent sous forme de matériau aussi bien rigide que flexible, ce qui explique ses très nombreuses possibilités d'emploi. Sous forme flexible, ils sont par exemple utilisés pour fabriquer des coussins, des matelas, des meubles, des revêtements de tissus; et sous forme rigide, dans l'industrie automobile, dans le bâtiment, dans l'ameublement et décoration. Ils peuvent parfaitement remplacer le cuir et le bois dans la fabrication de revêtements. Ils constituent un excellent isolant thermique et acoustique.


PVC

Le chlorure de polyvinyle est - avec le polyéthylène, le polystyrène et le polypropylène - la matière plastique la plus répandue. Même si les brevets sur la production du chlorure de polyvinyle sont antérieurs, la naissance d'une véritable industrie du PVC a eu lieu quelques années avant le début de la deuxième guerre mondiale, aux Etats-Unis et en Allemagne parallèlement. Le PVC peut être travaillé avec la plus grande partie des technologies utilisées pour les matières plastiques et il est impossible d'énumérer toutes ses applications qui comprennent des produits manufacturés rigides, élastiques et spongieux. Avec le chlorure de polyvinyle, on fait des isolations de f


Thermodurcissables - Thermoplastiques

Les matières plastiques se divisent en deux classes fondamentales: thermoplastiques et thermodurcissables. Cette distinction se fonde sur la structure moléculaire des composés ainsi que sur leur comportement à la chaleur lors de l'usinage. Pendant le moulage d'un thermoplastique, il ne se produit aucune réaction chimique et le moulage n'est pas irréversible, car les thermoplastiques peuvent être ramenés à l'état plastique sans perdre sensiblement leurs caractéristiques. Par contre, les résines thermodurcissables s'obtiennent par condensation. Le polycondensé est une matière thermodurcissable parce que, pendant l'usinage, lorsqu'elle est chauffée et soumise à l'action de la pression, il se produit une résine


Uréiques

Ce sont des composés thermodurcissables obtenus par réaction de l'urée avec le formaldéhyde. En 1929, ces résines avaient désormais atteint un développement commercial important grâce à leurs propriétés et à leur coût modéré. Comme les mélamines, leur aspect est celui d'une poudre blanche très fine qui est généralement travaillée par moulage à compression dans un moule et sous l'action de la chaleur. Les résines uréiques sont essentiellement utilisées dans le domaine des adhésifs et des colles; comme masses de moulage, elles sont employées pour produire de la vaisselle, des pièces d'appareils électroménagers, des éléments électriques, des téléphones, des appareils de radio, des meubles.


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