Le point commun de toutes les
matières plastiques est qu’elles sont constituées de macromolécules, ou mo-lécules géantes, comportant dans leur
structure la répétition d’un même groupement, qui est le radical du monomère de base. De nombreuses substances peuvent répondre aux conditions définissant les matières plastiques : macromolécules et plasticité. Certaines ne sont plastiques que pendant une phase de leur mise en oeuvre, mais cela suffit pour leur exploitation.
Classification
Les matières plastiques peuvent être classées soit suivant leur origine ou leur constitution, soit suivant leurs caractéristiques d’emploi.
Classification suivant l’origine ou la constitution
y Matières plastiques naturelles.
Le bois, le corail, la noix de corozo, l’os, l’ivoire, la nacre sont très peu ou pas plastiques. En revanche, la corne, l’écaillé, l’ambre, l’asphalte, la gomme-laque, les cires et les résines naturelles (colophane, mastic) sont de véritables matières plastiques et sont tous des thermoplastiques. Les résines thermodurcissables n’existent pas dans la nature. Le travail de la corne, de l’écaillé, de l’ambre a été en faveur durant des millénaires jusqu’à la dé-
couverte des matières plastiques artificielles et des résines synthétiques.
y Matières plastiques artificielles. À
part le verre, ce furent les premiers matériaux créés par l’homme à partir de substances naturelles. Les principaux matériaux sont d’une part les dérivés de la cellulose du bois ou du coton, tels que le Celluloïd, l’acétate de cellulose, l’acétobutyrate et l’acé-
topropionate de cellulose, la cellulose régénérée, etc., et d’autre part la caséine durcie, inventée en 1899 par les Autrichiens Kritsche et Spitteler.
Celle-ci est retirée du lait écrémé par coagulation à l’aide de présure ou d’acide, additionnée de 22 à 28 p. 100
d’eau, travaillée dans une extrudeuse ou une presse pour produire des joncs ou des plaques qui sont durcis et rendus imputrescibles par traitement dans des bains à 6 p. 100 de formol.
y Résines synthétiques. Elles constituent de loin la classe la plus impor-
tante. Ce sont des matériaux entiè-
rement créés à partir de produits chimiques tirés de la houille ou, de plus en plus, du pétrole. Selon leur structure moléculaire, on distingue les résines de condensation et les résines de polymérisation.
1. Les résines de condensation sont préparées par inter-réaction de deux composants aptes à créer un enchaî-
nement moléculaire rétifiable conduisant à une macromolécule. Ainsi, le formaldéhyde se condense avec divers produits réactifs pour fournir de telles résines : phénol-formol (type Baké-
lite), urée-formol (type Pollopas), mélamine-formol, aniline-formol. Les isocyanates réagissent sur les glycols pour conduire aux polyuréthannes. Des diacides réagissant sur des polyalcools permettent d’obtenir les résines alkydes (pour vernis synthétiques), des polyesters insaturés.
2. Les résines de polymérisation ont une structure moléculaire linéaire dans laquelle le radical du monomère se répète par enchaînements successifs.
Les résines de ce type sont les plus employées actuellement : résines vinyliques, polyoléfines, polyacétal, poly-carbonate, polyamides, polysulfones, polystyrène, etc.
y Polymères semi-organiques et
inorganiques. Selon la nomenclature chimique traditionnelle, le terme de inorganique signifie que la structure de la substance ne comporte pas un enchaînement d’atomes de carbone dans le squelette moléculaire. Les re-présentants les plus typiques de cette classe sont les silicones, substances très analogues aux corps organiques par leur structure, l’atome de carbone des chaînes étant remplacé par un atome de silicium.
Le polychlorophosphonitrile est un autre polymère inorganique. De nouveaux matériaux à l’étude ont une structure dans laquelle des atomes mé-
talliques participent à la création d’une chaîne macromoléculaire.
Classification suivant les
caractéristiques d’emploi
Les transformateurs de matières plastiques ont recours à une autre classification plus simplifiée.
y Résines thermodurcissables. Elles sont moulées principalement par
compression, bien que, dorénavant, certaines qualités puissent être moulées par injection. Ce sont toutes des résines de condensation.
y Résines thermoplastiques. Elles peuvent être mises en oeuvre en
principe par toutes les techniques connues. Ce sont des dérivés cellulosiques, des résines de polymérisation, des polymères inorganiques.
J. D.
L’économie des matières
plastiques
On a assisté au cours des années 50 et 60 à une véritable explosion de la production et de la consommation des ma-tières plastiques : elles doublaient tous les quatre ans. L’évolution se poursuit à un rythme plus calme : on semble être sorti de la première phase de l’histoire de l’industrie.
Le développement de la
production
L’homme utilise depuis toujours des résines naturelles, connaît le bitume, la corne. Il appréciait leurs qualités de solidité et d’élasticité, l’agrément de leur toucher, celui de leur couleur parfois. Il s’agissait de produits rares, relativement chers et souvent difficiles à travailler et à traiter.
L’essor des matières plastiques synthétiques s’inscrit en un siècle à peu près, mais la croissance des utilisations est surtout notable depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale. On avait appris dès 1870 à fabriquer à partir de la fibre de coton traitée à l’acide nitrique une matière qui fut très utilisée malgré sa grande inflammabilité : inventé par J. W. Hyatt pour fabriquer des boules de billard, le Celluloïd reçut progressivement un grand nombre d’autres usages. On lui adjoignit un peu plus tard la galalithe, fabriquée à partir de
la caséine du lait. Avec la Bakélite, inventée en 1907, on apprend à tirer parti de corps à formule simple et à obtenir à partir d’eux les macromolécules, qui donnent aux matières plastiques l’essentiel de leurs caractères. Lorsque les macromolécules sont obtenues par polymérisation, le produit ne voit pas ses qualités modifiées par chauffage : on parle de produits thermoplastiques.
Lorsqu’on a affaire à des molécules géantes qui résultent à la fois d’une polymérisation et d’une poly-condensation, la chaleur modifie profondément l’arrangement des molécules, qui ne retrouvent pas leur structure primitive : on a des résines thermodurcissables.
Entre les deux guerres mondiales, les progrès les plus importants en ma-tière de chimie des matières plastiques ont porté sur l’obtention des matières thermodurcissables : les phénoplastes et les aminoplastes peuvent être fabriqués à partir des dérivés du charbon. Ils se prêtent bien à la fabrication d’objets moulés indéformables, résistent à l’action de la lumière et des intempéries.
Un peu avant le début de la Seconde Guerre mondiale, on se familiarisa avec la fabrication de polymères thermoplastiques : parmi les plus importants, il faut signaler les résines vinyliques, le chlorure de polyvinyle, les polyéthylènes, les polystyrènes, les polyuréthannes, les silicones. Les polyamides (Nylon, Rilsan) et les polyesters ont plus d’importance pour la fabrication de textiles synthétiques que downloadModeText.vue.download 610 sur 619
La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 15
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pour l’industrie des matières plastiques proprement dite, mais leurs usages se multiplient rapidement. La plupart de ces corps peuvent être obtenus à partir de quelques « grands intermédiaires »
tels que l’éthylène, le propylène, le benzène, l’acétylène, sous-produits de la chimie du charbon (c’est le cas, par exemple, du benzène), du gaz et du pétrole (propylène) ou des deux.