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.
Polyestervignette|Fibres de polyester observées au MEB Un polyester est un polymère dont les motifs de répétition de la chaîne principale contiennent la fonction ester. La méthode de synthèse la plus simple et la plus courante est appelée polycondensation par estérification. Il s'agit de la réaction d'un diacide carboxylique ou de l'un de ses dérivés comme le dianhydride d'acide avec un diol, donnant l'ester et un autre composé (eau, acide carboxylique).
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).
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).
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.
ThermodurcissableLa transformation d'un matériau thermodurcissable fait intervenir une polymérisation, laquelle est irréversible et conduit à un produit fini solide, généralement rigide. Ce dernier est infusible donc non transformable, ce qui empêche son recyclage. Il est souvent préparé par réticulation, deux ingrédients, dont l'un est typiquement une « résine », réagissent sous l'action de la chaleur en présence de réactifs (catalyseur et accélérateur de polymérisation).
Polymérisationvignette|Le latex de ce ballon de baudruche est synthétisé par polymérisation. vignette|Structure du UHMWPE, un haut polymère avec n supérieur à . La polymérisation désigne la réaction chimique ou le procédé par lesquels des petites molécules (par exemple des hydrocarbures de deux à dix atomes de carbone) réagissent entre elles pour former des molécules de masses molaires plus élevées. Les molécules initiales peuvent être des monomères ou des pré-polymères ; la synthèse conduit à des polymères.
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.
Polyéthylène haute densitévignette|110px|Code d'identification de la résine PE-HD. Le polyéthylène haute densité (PE-HD) est un polyéthylène qui a été synthétisé en 1953 par le chimiste et prix Nobel allemand Karl Ziegler. Les PE-HD peuvent être produits par polymérisation coordinative de type catalyse de Ziegler-Natta ou catalyse avec un métallocène. Polyoléfine semi-cristalline Température maximale d'emploi : ; température de fragilisation : Compatible avec les micro-ondes Bonne flexibilité Très bonne résistance aux acides, alcools aliphatiques, aldéhydes, hydrocarbures aliphatiques et aromatiques Faible résistance aux agents oxydants, qui peuvent alors faciliter l'installation d'un biofilm indésirable.
Polyéthylène basse densitévignette|110px|Code d'identification de la résine PEBD. 70px|vignette|« Verrerie » de laboratoire en PEBD. Le polyéthylène basse densité (PE-LD) est un polyéthylène qui a été inventé en 1933 par les ingénieurs anglais E.W. Fawcett et R.O. Gibson de la firme ICI. Ce polymère thermoplastique de grande consommation est obtenu par polymérisation radicalaire de l’éthylène (ou éthène) en opérant sous très haute pression () à environ .
Thermoset polymer matrixA thermoset polymer matrix is a synthetic polymer reinforcement where polymers act as binder or matrix to secure in place incorporated particulates, fibres or other reinforcements. They were first developed for structural applications, such as glass-reinforced plastic radar domes on aircraft and graphite-epoxy payload bay doors on the Space Shuttle. They were first used after World War II, and continuing research has led to an increased range of thermoset resins, polymers or plastics, as well as engineering grade thermoplastics.
Élastomèrevignette|Le caoutchouc naturel contient 99,9 % d'unités 1,4-cis-, au nombre d'environ . Il possède une élasticité, des propriétés mécaniques et une résilience élevées. Mais il est très sensible à l'action de l'ozone et du dioxygène. Un élastomère est un polymère présentant des propriétés « élastiques », obtenues après réticulation. Il supporte de très grandes déformations avant rupture. Le terme de caoutchouc est un synonyme usuel d'élastomère.
PolyépoxydeLes polyépoxydes, encore appelés polymères époxyde ou communément « époxy », sont des résines fabriquées par polymérisation de monomères époxyde avec un durcisseur (agent de réticulation) qui peut être à base d'anhydride d'acide, de phénol ou le plus souvent d'amine (polyamine, aminoamide) : ce sont des polymères tridimensionnels. Le représentant le plus connu des polymères époxyde est la colle Araldite. Leur première synthèse date des années 1940.
Polyéthylène basse densité linéaireLe polyéthylène basse densité linéaire (sigle PEBDL ou LLDPE de Linear low-density polyethylene en anglais) a été inventé pour remplacer le polyéthylène basse densité (PEBD) en 1970. Ce copolymère éthylène/α-oléfine supérieure (propène, butène) est souvent préparé par polymérisation coordinative (contrairement au PEBD conventionnel qui est obtenu par polymérisation radicalaire) de type catalyse de Ziegler-Natta ou catalyse Phillips.
Polymer stabilizersPolymer stabilizers (British: polymer stabilisers) are chemical additives which may be added to polymeric materials, such as plastics and rubbers, to inhibit or retard their degradation. Common polymer degradation processes include oxidation, UV-damage, thermal degradation, ozonolysis, combinations thereof such as photo-oxidation, as well as reactions with catalyst residues, dyes, or impurities. All of these degrade the polymer at a chemical level, via chain scission, uncontrolled recombination and cross-linking, which adversely affects many key properties such as strength, malleability, appearance and colour.
Polyéthylène moyenne densitéLe polyéthylène moyenne densité (PE-MD) est un type de polyéthylène ayant une masse volumique comprise entre 0,926 et 0,940 g/cm. Cette masse volumique est intermédiaire entre celle du polyéthylène basse densité et celle du polyéthylène haute densité. Les PE-MD peuvent être produits par polymérisation coordinative de type catalyse Phillips et plus rarement par catalyse de Ziegler-Natta ou des catalyseurs métallocènes. Les PE-MD ont une bonne résistance aux chocs.
Polymère conducteurLa plupart des polymères organiques produits sont d'excellents isolants électriques. Les polymères conducteurs, ou plus précisément polymères conducteurs intrinsèques (PCI), presque toujours organiques, possèdent des liens délocalisés (souvent dans un groupe aromatique) qui forment une structure similaire à celle du silicium. Quand on applique une tension entre les deux bandes, la conductivité électrique augmente : c'est un transistor.
PolyamideUn polyamide (PA) est un polymère contenant des fonctions amide pouvant résulter de la polycondensation entre les fonctions acide carboxylique et amine. En 1927, la société américaine Du Pont de Nemours constitue un service de recherches pour l’étude de la synthèse des polymères à longues chaînes. La direction en est confiée à Wallace Hume Carothers. Le polyamide 6/6 est découvert en 1936, la production à l'échelle industrielle débute en 1938.
Aramidevignette|Structure chimique du poly(p-phénylènetéréphtalamide) (PPD-T). vignette|Fibres aramide courtes. vignette|Tissu de fibres aramide, armure toile ou taffetas. vignette|Tissu de fibres aramide (armure plus complexe). vignette|Tissu hybride verre/aramide. Les polyamides aromatiques, ou aramides, sont une classe de matériaux résistant à la chaleur et/ou présentant de bonnes propriétés mécaniques. Ils ne peuvent être utilisés que comme fibres, qui servent surtout à la fabrication de matériaux composites, en renfort de matrices.
PolyolUn polyol ou polyalcool ou « glycol » est un composé organique caractérisé par un certain nombre de groupes hydroxyle (-OH). De formule chimique générale CnH2n+2On, ils possèdent au moins deux groupes alcool. La terminologie des glycols, bien que triviale, est . Les premiers termes en sont : éthylène glycol (HOCH2-CH2OH), diéthylène glycol (HOCH2-CH2-O-CH2-CH2OH), triéthylène glycol (HOCH2-CH2-O-CH2-CH2OCH2-CH2OH), etc.
