Polymer engineeringPolymer engineering is generally an engineering field that designs, analyses, and modifies polymer materials. Polymer engineering covers aspects of the petrochemical industry, polymerization, structure and characterization of polymers, properties of polymers, compounding and processing of polymers and description of major polymers, structure property relations and applications. The word “polymer” was introduced by the Swedish chemist J. J. Berzelius. He considered, for example, benzene (C6H6) to be a polymer of ethyne (C2H2).
RéticulationEn chimie des polymères, la réticulation correspond à la formation d'un ou de plusieurs réseaux tridimensionnels, par voie chimique ou physique. Des liaisons chimiques (appelées ponts) entre les chaînes macromoléculaires sont créées. Les structures réticulées sont généralement préparées à partir de pré-polymères linéaires ou ramifiés de faible masse molaire (issus d'une polymérisation partielle), réticulés sous l'action de la chaleur en présence d'un catalyseur/durcisseur (agent réticulant).
Moulage par soufflageLe moulage par soufflage est un procédé de mise en forme par moulage de matériaux polymères thermoplastiques — issus par exemple de HDPE, LDPE, PET, PP, PVC — qui est utilisé pour fabriquer en discontinu des corps creux, tels des bouteilles et des flacons. Le moulage par soufflage permet généralement de fabriquer des corps creux de plus faible capacité que le rotomoulage. On distingue deux principaux types de moulage par soufflage : l'extrusion-soufflage et l'injection-soufflage.
Engineering plasticEngineering plastics are a group of plastic materials that have better mechanical and/or thermal properties than the more widely used commodity plastics (such as polystyrene, polyvinyl chloride, polypropylene and polyethylene). Being more expensive than standard plastics, engineering plastics are produced in lower quantities and tend to be used for smaller objects or low-volume applications (such as mechanical parts), rather than for bulk and high-volume ends (like containers and packaging).
Electron-beam processingElectron-beam processing or electron irradiation (EBI) is a process that involves using electrons, usually of high energy, to treat an object for a variety of purposes. This may take place under elevated temperatures and nitrogen atmosphere. Possible uses for electron irradiation include sterilization, alteration of gemstone colors, and cross-linking of polymers. Electron energies typically vary from the keV to MeV range, depending on the depth of penetration required.
Chimie macromoléculairePolymer chemistry is a sub-discipline of chemistry that focuses on the structures of chemicals, chemical synthesis, and chemical and physical properties of polymers and macromolecules. The principles and methods used within polymer chemistry are also applicable through a wide range of other chemistry sub-disciplines like organic chemistry, analytical chemistry, and physical chemistry. Many materials have polymeric structures, from fully inorganic metals and ceramics to DNA and other biological molecules.
Élastomère thermoplastiqueLes élastomères thermoplastiques (TPE) sont une famille de copolymères (souvent à blocs) ou de mélanges mécaniques de polymères (mélanges « polymère-polymère », souvent un polymère thermoplastique et un élastomère) dont les membres combinent les propriétés élastiques des élastomères et le caractère thermoplastique (ils fondent et durcissent, de manière réversible, sous l'action de la chaleur). Ce dernier caractère leur confère un moulage plus aisé, ce qui permet au transformateur l'utilisation des procédés de mise en forme des polymères thermoplastiques (injection, extrusion, soufflage ou surmoulage).
Polyéthylène réticulévignette|Tuyau éclaté vignette|Flexibilité du PEX vignette|Raccord de type Techtite vignette|Outils Le polyéthylène réticulé (PER, aussi appelé XLPE, XPE ou PEX dans les pays anglo-saxons) est un type de polyéthylène ayant subi une réticulation, dans le but d'améliorer certaines propriétés, et particulièrement la résistance aux hautes températures, ce qui permet l'utilisation du PER en réseau d'eau chaude et froide sanitaire ou en réseau de chauffage.
MoulageLe moulage est l'action de prendre une empreinte qui servira ensuite de moule dans lequel sera placé un matériau et qui permettra le tirage ou la production en plusieurs exemplaires d'un modèle. Le tirage consiste donc à placer un matériau (liquide, pâte, poudre, feuille, plaque, paraison, préforme, pastille, etc.) dans un moule dont il prendra la forme. Un moulage réussi demande beaucoup de réflexion et de goût. Avant toute opération, il faut étudier minutieusement les formes, en sentir les moindres détails.
Curing (chemistry)Curing is a chemical process employed in polymer chemistry and process engineering that produces the toughening or hardening of a polymer material by cross-linking of polymer chains. Even if it is strongly associated with the production of thermosetting polymers, the term "curing" can be used for all the processes where a solid product is obtained from a liquid solution, such as with PVC plastisols. During the curing process, single monomers and oligomers, mixed with or without a curing agent, react to form a tridimensional polymeric network.
Bioplastiquevignette|Salade vendue dans un emballage en bioplastique (acétate de cellulose). Le terme bioplastique désigne des polymères, surtout thermoplastiques, moins souvent thermodurcissables, de deux types. Il s'agit de matières plastiques : d'une part, de matières plastiques biosourcées (issues de la biomasse, surtout des plantes) ; d'autre part, de matières plastiques biodégradables (dont compostables), y compris issues de ressources fossiles (réactions pétrochimiques).
Rotomoulagevignette|Principe du rotomoulage. En plasturgie, le rotomoulage, ou moulage par rotation, est un procédé de mise en forme par moulage des matières plastiques. La matière première, le plastique sous forme de poudre ou le plastisol PVC sous forme liquide, est chargée dans un moule afin de reproduire la forme intérieure de ce moule dont le volume peut aller de . Les matières les plus utilisées sont le PE et le plastisol PVC, mais il est aussi possible de transformer du PP, du polycarbonate, des polyamides, ABS, acryliques, polyester, PS, etc.
Bakélitevignette|Échantillons de Bakélite Jewel couleurs de qualité (1924). vignette|Structure de la Bakélite. vignette|Synthèse du salicylaldéhyde, précurseur de la Bakélite. La Bakélite, développée entre 1907 et 1909 par le chimiste belge Leo Baekeland (d'où son nom), fut le premier plastique fait de polymères synthétiques du benzène sous solvants. Techniquement ce matériau a pour nomenclature chimique officielle anhydrure de polyoxybenzylméthylèneglycol, il appartient à la classe des phénoplastes, et son nom est une marque commerciale qui le désigne par antonomase.
PolyéthylèneLe polyéthylène (sigle générique PE), ou polyéthène, désigne les polymères d'éthylène. Simples et peu chers à fabriquer, les PE constituent la matière plastique la plus commune, représentant avec 100 millions de tonnes, environ un tiers de l'ensemble des plastiques produits en 2018 et la moitié des emballages. Le PE qui appartient à la famille des polyoléfines est un important polymère de synthèse de la pétrochimie avec le polypropylène (PP), le PVC et le polystyrène (PS).
Microplastiquethumb|upright=1.4|Micro-plastiques bleus découverts dans un saladier lors du rinçage ; provenant de la partie abrasive de l’éponge synthétique. Les microplastiques sont les petites particules (< 5 mm) de matière plastique dispersées dans l'environnement. Ils sont devenus un sujet de préoccupation car ils s'accumulent dans les sols, les cours d'eau, les lacs et l'environnement marin et certains aliments (bivalves filtreurs et produits de la pêche notamment) ; ils ont en quelques décennies contaminé tous les océans et les espèces marines à tous les niveaux de la chaîne alimentaire, d'un pôle à l'autre et jusque dans les grands fonds.
Science des matériauxLa science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.
Thermoplastiquevignette|Soufflage du verre à des températures juste supérieures à la transition vitreuse Une matière thermoplastique est une matière ayant la propriété de se ramollir (parfois on observe une fusion franche) lorsqu'elle est chauffée suffisamment, mais qui, se refroidissant, redevient dure. Une telle matière conserve donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. L'état de ramollissement permet leur déformation mécanique, cette déformation étant figée par le refroidissement.
Polymèrevignette|Fibres de polyester observées au Microscopie électronique à balayage. vignette|La fabrication d'une éolienne fait intervenir le moulage de composites résines/renforts. Les polymères (étymologie : du grec polus, plusieurs, et meros, partie) constituent une classe de matériaux. D'un point de vue chimique, un polymère est une substance composée de macromolécules et issue de molécules de faible masse moléculaire. Un polymère est caractérisé par le degré de polymérisation.
Matériauvignette|Grandes classes de matériaux. Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages. Un matériau est toute matière utilisée pour réaliser un objet au sens large. Ce dernier est souvent une pièce d'un sous-ensemble. C'est donc une matière sélectionnée à l'origine en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue d'un usage spécifique.
Matière plastiquevignette|Les matières plastiques font désormais partie de notre quotidien. Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiants + additifs. Les élastomères sont souvent classés hors des matières plastiques proprement dites. Une matière plastique (le plastique en langage courant) est un polymère généralement mélangé à des additifs, colorants, charges (miscibles ou non dans la matrice polymère).
