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−[ CHCl – CH ] – CH = CH − [ CH − CH ] −

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Academic year: 2022

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(1)Polymères obtenus par polyaddition d’un même monomère (ouverture de la double liaison du monomère) : Nom. Monomère. Polyéthylène. CH2 = CH2. PE. Motif. − [CH2 − CH2]n − Sacs plastiques. éthylène. −[CHCl – CH2]n – Cl Polychlorure de vinyle PVC. CH  CH 2. Utilisation.         CH  CH 2        Cl . Le PVC rigide, typiquement les tuyaux de canalisation, a un aspect lisse. Ces tuyaux sont aussi utilisés dans la fabrication d'armes de Grandeur nature. Les tuyaux représentent plus de 40 % de la consommation de PVC. On fabrique des cartes « format carte de crédit » (genre carte de membre, fidélité, réduction, client, etc.). Elles peuvent être aussi en polyéthylène téréphtalate (PET). Le PVC souple, qui recouvre certaines pièces telles les manches de pinces, a un aspect brillant. On peut aussi le trouver dans des revêtements de sol et dans des types de plafonds comme les plafonds tendus. Les films de PVC plastifié (commercialisé en bobines) utilisé (sous forme de film adhésif) comme lamination ou pour le marquage publicitaire, ou (sous forme de film étirable) comme emballage..

(2) Polypropylène PP. CH2 = CH – CH3.         CH  CH 2        CH 3 . On trouve beaucoup de pièces moulées en polypropylène pour la construction automobile, notamment les pare-chocs, les tableaux de bord, l'habillage de l'habitacle et les réservoirs d'essence et de liquide de frein. Le polypropylène est aussi beaucoup utilisé pour les emballages alimentaires pour sa résistance à la graisse (exemple : emballages de beurre) et son aspect brillant. Il est également utilisé pour la fabrication de tissus d'ameublement (mais pas de tissus d'habillement), de sacs tissés à haute résistance, de géotextiles et de géomembranes ; on le trouve aussi sous forme de fibres dans les cordages et les tapis synthétiques. Des pailles à boire sont également fabriquées en polypropylène. En longueur nominale de 6 à 18 mm, la fibre de polypropylène est l’adjuvant idéal dans les mélanges en béton pour diminuer le retrait plastique, les fissurations et les lézardes, et augmenter les propriétés de la surface du béton. Les fibres ne remplacent pas le renforcement structurel traditionnel en acier ou les procédés habituels de bonne prise du ciment, mais il est très souvent possible de remplacer les treillis par ces fibres. Plusieurs pays ont émis des billets en polypropylène, dont l'Australie, le Mexique et Israël (billet de 20 new sheqalim, édition spéciale « 60 ans d'Israël » de 2008).. Polystyrène. CH. PS. C6 H 5.  CH 2.       .    CH  CH 2     C6 H 5 . Résistance aux chocs : Articles de décoration ou matériel de bureau - PS cristal injecté (double-décimètres, équerres et rapporteurs d'écolier) Logistique - Calages en PSE - transport de produits fragiles (électroménager ; lave-linge, ordinateur, sèche-linge, réfrigérateur, four etc.) Maquettisme (maquette) - très utilisé dans le domaine où les pièces sont présentées en grappe à peindre. La 'carte plastique' est ni plus ni moins qu'un morceau rectangulaire de PS choc. Le côté cassant de ce type de polystyrène est souvent très atténué pour permettre un maximum de manipulation. Isolant thermique : Bâtiment/constructions - cloisons isolantes - plaque, coffrage (blocs ou panneaux) sous forme expansée (PSE ou en anglais EPS). La mise en oeuvre des blocs, panneaux permet en une seule et même opération d'ériger des murs à la fois isolé et en béton armé. Froid - Transport de produits frais ou surgelés - parois en PSE (camions frigorifiques, glacière). Grande distribution - rayon libre service pour l'emballage des produits frais (viande tranchée, charcuterie, plateau barbecue etc.) Mareyage (mareyeur) & poissonnerie - emballage alimentaire en PSE (caisse marée) Stockage de produits frais ou surgelés parois en PSE (chambres frigorifiques) Imperméabilité / Nettoyabilité : Alimentaire - Emballage en PS choc (pots de yaourt, crème fraiche) Hématologie - matériel en PS cristal (Plaque de laboratoire, flacon) RHF (Restauration Hors Foyer) / vaisselle à usage unique - Gobelets en plastique en PS choc thermoformé (distributeurs automatiques en particulier) ou transparent en PS cristal injecté (flûtes et verres à pied pour cocktails, verrine). RHF(Restauration Hors Foyer) / vaisselle à usage unique - Couverts en plastique à usage unique (PS Blanc, opaque, avec additif choc, code ISO : PSB). Densité.

(3) -. Polymétacrylate de méthyle PMMA. CH 3. Le PMMA a de nombreux avantages dont deux principaux : il est transparent et résistant. CH  CH 2 CO2 CH 3. enseigne, bandeaux lumineux, panneaux signalétiques et publicitaires, PLV, présentoir, gravure, ameublement, agencement de magasin, décoration, pièces industrielles, accessoires de sécurité, balle de contact, prothèse dentaire, membranes pour hémodialyseurs, etc.. CH 3        CH  CH 2         CO2  CH 3 . Il peut remplacer le verre dans la fabrication de vitres car il permet une excellente transmission de la lumière. Il transmet jusqu'à 92 % de la lumière visible, soit plus que le verre. Pour sa résistance aux ultra-violets, il est utilisé pour les vitrages, les protections de tuiles ou certains éléments de voiture (feux arrières). Les surfaces de PMMA montrent une grande rigidité, ainsi qu'une bonne résistance aux produits chimiques, et sont difficilement rayables. C'est ainsi le matériau idéal pour les parois transparentes des grands aquariums devant supporter la pression de plusieurs tonnes d'eau. Malgré tout le PMMA est assez fragile et brûle facilement. Ce polymère exige également une trempe (recuisson) pour relâcher les tensions internes du polymère. Il a une faible résistance aux solvants, particulièrement aux carburants. Le PMMA ne peut pas être utilisé pour fermer des machines industrielles, il est nécessaire d'utiliser du polycarbonate qui ne présente pas de danger lorsqu'il se brise..

(4) Polymères obtenus par polycondensation (réaction chimique entre les terminaisons de 2 molécules différentes ou de 2 molécules identiques) :. Cl – CO – (CH2)4 – CO – Cl et NH2 – (CH2)6 – NH2 Nylon. En 1940 sort « le produit » qui allait marquer l'histoire du nylon : les bas pour femme. Marquant la fin des années de privation, le bas de nylon gagne en popularité et devient un symbole à la Libération, en 1945. Outre ses applications dans le domaine des industries textiles, ce matériau est également utilisé sous forme massive pour réaliser des pièces mécaniques (en particulier l'industrie automobile). On peut le mouler à chaud (il fait partie des polymères thermoplastiques) ou usiner les demiproduits que l'on trouve dans le commerce (barres, plaques, etc.). La résistance et surtout les qualités frottantes du nylon en font un matériau de choix pour les petites pièces de frottement, en particulier dans l'industrie alimentaire. Son faible pouvoir absorbant en fait un tissu qui sèche rapidement, fréquemment utilisé pour les coupe-vents. La combustion s'accompagne d'une fusion en gouttelettes qui lui interdit, de fait, d'être utilisé pour les vêtements de travail. Tissé avec un fil plat non texturé, il sert pour les doublures, les blouses, les tabliers, les vêtements de sport, les imperméables, les jupes et les chemises plissées et la lingerie. Tissé avec un fil texturé, il sert par exemple pour les bas, les collants, les chaussettes, les sous-pulls, les maillots de bain et les justaucorps.. (polyamide). O.  CO  (CH 2 ) 4  CO  NH  (CH 2 ) 6  NH  . H. O. H. N. N. N. N. H. O. H. O. O. H. O. H. N. N. N H. N O. H. O.

(5) H. O. R. O. N. OH. N. H R. Soie. R R. O. H2N. O. H. H. Polyamide naturel (polypèptide = protéine) R H2N. R. N. OH. O OH. N H H2O. H. O. H. O. n. La soie est naturellement isolante, ce qui en fait un matériau de choix pour le tissage de vêtements destinés à conserver la chaleur ou la fraîcheur. Sa structure se décompose vers 130 °C, et se carbonise vers 300 °C. L’élasticité de la soie dépend fortement du degré d’hygrométrie. Selon qu’il soit sec ou mouillé, le fil peut s’allonger respectivement de 17 % à 30 % avant de reprendre sa longueur initiale. Fortement hygroscopique, la soie, imputrescible, peut absorber jusqu’à 30 % de son poids en eau. A section égale, la ténacité de la soie, particulièrement impressionnante, avoisine celle de l’acier ; un fil de 1 mm de diamètre peut ainsi supporter sans rompre un poids de 45 kg. Toutefois, le caractère naturel du mode de production de la soie s’accompagne d’un inévitable manque de régularité du fil. Pour l’anecdote, notons qu’un cocon de 0,3 grammes donne en moyenne 1.000 mètres de fil… Avec une densité de seulement 1,36, la soie compte parmi les fibres naturelles les plus légères. Les portions de fibres moins bien organisées, qualifiées d'amphores, lui assurent ses qualités d'élasticité, de solidité, de finesse, de légèreté et de souplesse..

(6) Les fibrilles sont constituées principalement de deux acides aminés : l'alanine et la glycine.. O N. n. H. H. Dans les zones riches en alanine, les molécules sont organisées en structures plates à feuillets H. H. O. H. N. H. H. N. O. N. N. Soie d’araignée (protéine). H2N. OH. Glycine. H. O. H. H. O. H. O. H. H. N. H. N N O. H. N H. O. H. O. O. N. n. H. H2N. OH. Alanine. Dans les zones riches en glycine contiennent des molécules en spirales. Ces hélices confèrent à la soie d’araignée ses propriétés mécaniques. L'hélice α est une structure périodique très fréquente dans le repliement des protéines et des peptides. Elle se caractérise par la formation de liaisons hydrogènes entre le groupement carbonyle CO d'un acide aminé i et le groupement amine -NH de l’acide aminé i+4. Un tour d'hélice α moyen contient 3,6 acides et mesure 0.54 nm. Les chaînes latérales des acides aminés sont alors à l'extérieur.

(7) de l'hélice alpha. N. H. O H. N. O. N. H. O H. H. O. N. O. H. N. N. H N. N. N. O. H. O. H. H. O. H. O. N. O H. N N. H. N N. O. H. O. O.

(8) Propriétés de la soie d'araignée (fil de survie) Les fils d'araignée ont un diamètre voisin de 1 μm. Ils possèdent des propriétés mécaniques remarquables synthétisées dans le tableau.. Tout d'abord, on note que la soie d’araignée est très légère, avec une densité inférieure à celle su Kevlar. A titre d'illustration de cette légèreté, 43 g de fil (diamètre 1 μm) suffirait pour faire le tour de la terre ! Le module d'élasticité, égal à 8 GPa est plus faible que celui du Kevlar est du même ordre que celui d'un fil de plastique légèrement orienté (fil de pèche par exemple). La soie d'araignée est aussi résistant qu’un acier, tout en ayant la capacité de s’étendre de plus du tiers de sa taille d’origine. De même elle nécessite une énergie de rupture 27 fois plus importante par rapport à l’acier. Elle combine donc à la fois résistance et extensibilité. Le Kevlar, utilisé en protection balistique, est le matériau synthétique le plus résistant qui existe. Si on le compare à la soie d’araignée, il est plus rigide, mais il s’étire beaucoup moins. En fait, la performance essentielle de la soie d'araignée est l’énergie emmagasinée au point de rupture (dernière ligne du tableau de la figure 1) qui est de loin supérieure à celle des autres matériaux de référence..

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