Qu'est-ce que le plastique ?

Les gens sont en contact avec les plastiques presque tous les jours, alors qu'est-ce que le plastique ?

Les plastiques sont des polymères dont les composants principaux sont des résines synthétiques. En outre, des additifs spécifiques sont ajoutés selon les besoins, tels que des plastifiants pour améliorer la plasticité, des agents anti-vieillissement pour prévenir la dégradation du plastique, etc.

Bien que la masse moléculaire relative du polymère soit très élevée, sa composition n'est pas complexe et sa structure suit certaines règles. Ils sont fabriqués par la polymérisation de petites molécules ; par exemple, le plastique polyéthylène est obtenu par la polymérisation de molécules d'éthylène.

Lorsque le plastique polyéthylène est chauffé dans une certaine plage de température, il commence à se ramollir jusqu'à fondre en un liquide fluide. Le plastique polyéthylène fondu redevient solide lorsqu'il est refroidi et fond à nouveau lorsqu'il est chauffé, un phénomène connu sous le nom de thermoplasticité. Le polyéthylène, le chlorure de polyvinyle et le polypropylène sont tous des thermoplastiques. Certains plastiques ne peuvent devenir mous que lorsqu'ils sont chauffés pendant le processus de fabrication, ce qui permet de les mouler dans une forme spécifique. Après traitement et moulage, ils ne fondent plus sous l'effet de la chaleur et sont dits thermodurcissables, comme la résine phénolique.

Pourquoi ces phénomènes se produisent-ils ? Cela s'explique par le fait que les thermoplastiques possèdent une structure linéaire en forme de longue chaîne. Par exemple, les longues chaînes de polyéthylène et de chlorure de polyvinyle sont reliées par des liaisons C-C, et ces longues chaînes sont maintenues ensemble par des forces intermoléculaires. Lorsqu'elles sont chauffées, ces longues chaînes vibrent plus rapidement, ce qui affaiblit la force intermoléculaire entre elles et provoque un glissement entre les chaînes, faisant ainsi fondre le plastique en un liquide. Lorsqu'il est refroidi, l'énergie contenue dans les longues chaînes diminue, la distance entre elles se réduit et l'attraction mutuelle augmente, ce qui les fait durcir à nouveau.

Les plastiques thermodurcissables se présentent également sous forme de longues chaînes au début de leur formation ; ils se ramollissent à la chaleur et peuvent être moulés dans une forme donnée. Cependant, lorsque le plastique thermodurcissable est chauffé davantage, des liaisons covalentes se forment entre les chaînes, entraînant une réticulation qui crée une structure en réseau tridimensionnel, durcissant et fixant ainsi la forme. Lorsqu'il est réchauffé, le glissement des molécules de la chaîne est restreint et le matériau ne fond pas.

Il existe de nombreux types de plastiques aux usages variés. Par exemple, le polyéthylène possède une bonne isolation électrique, une résistance à la corrosion chimique, une résistance au froid et n'est pas toxique. Il peut être transformé en film, utilisé comme matériau d'emballage pour l'alimentation et la médecine, ainsi que pour des objets du quotidien, des matériaux isolants, des tuyaux, etc. Le chlorure de polyvinyle offre quant à lui une bonne isolation électrique, une résistance à la corrosion chimique, aux solvants organiques et à l'usure, mais présente une faible stabilité thermique, une perméabilité à l'air médiocre et durcit au froid ; il peut être transformé en films, tuyaux souples, objets du quotidien, tuyaux rigides, matériaux isolants, etc. Les films ne peuvent pas être utilisés pour l'emballage alimentaire. Le polypropylène possède une bonne résistance mécanique, une bonne isolation électrique, une résistance à la corrosion chimique, une grande légèreté et n'est pas toxique, mais il résiste mal à l'huile, est fragile à basse température et vieillit facilement. Il peut être transformé en films, objets du quotidien, tuyaux, matériaux d'emballage, etc. Le polystyrène possède une bonne isolation électrique, une bonne transparence, une résistance à la corrosion chimique, n'est pas toxique, est dur et cassant à température ambiante, devient mou à haute température et résiste mal à l'huile. Il peut être utilisé pour des matériaux isolants haute fréquence, des composants de télévision et de radar, des ustensiles médicaux et sanitaires, et peut également être transformé en mousses plastiques pour l'amortissement des chocs, l'isolation contre l'humidité, l'isolation acoustique, les coussins d'emballage, etc. Les plastiques urée-formaldéhyde offrent une bonne isolation, une résistance à la chaleur, sont imperméables et faciles à colorer ; ils peuvent être utilisés pour des équipements électriques, des pièces automobiles, des objets du quotidien, etc. Le tétrafluoroéthylène résiste aux basses et hautes températures, à la corrosion chimique, aux solvants et offre une excellente isolation électrique, mais il est difficile à transformer en produits finis.