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POLYMÈRES

Grandes classes de polymères

Polyéthylène. Hans von Pechmann (1850-1902) le prépara fortuitement par chauffage de diazométhane CH2N2 en 1898. Ses collègues Eugen Bamberger (1857-1932) et Friedrich Tschirner caractérisèrent le composé blanc et cireux comme de composition (–CH2–)n. En 1933, le matériau fut redécouvert par Eric William Fawcett (1908-1987) et Reginald O. Gibson (1902-1983) dans un laboratoire anglais des Imperial Chemical Industries (I.C.I.). Ils s'efforçaient de copolymériser benzaldéhyde et éthylène. Mais leurs résultats souffraient d'un manque de reproductibilité, du fait d'une fêlure du réacteur, la polymérisation étant amorcée par l'oxygène. En 1935, Michael Willcox Perrin (1905-1988), du même laboratoire, rendait enfin reproductible la préparation du polyéthylène, industrialisée juste à temps (1939) pour avoir un rôle stratégique : il servit aux guides d'ondes dans les premiers radars alors développés pour la Royal Air Force.

Le terme « polyéthylène », abrégé en PE, désigne toute une famille de polymères, tous de même constitution chimique (–CH2–)n. Mais ils diffèrent, suivant que la chaîne est linéaire ou branchée, suivant que ces branches sont courtes ou longues, disposées régulièrement ou pas au long de la chaîne... De même que des spaghettis crus sont empaquetés de façon dense, des chaînes polymériques linéaires peuvent se disposer parallèlement, en des empilements compacts, pour réaliser du PE haute-densité (> 940 kg/m3). De bonne résistance mécanique, opaque et dur, fondant vers 135 0C, il sert à faire des récipients pour le lait ou les détergents, ou encore les ordures ménagères. Au contraire, des chaînes très ramifiées et désordonnées caractérisent le PE-basse densité (910-925 kg/m3). Ce dernier, plus ductile et flexible, imperméable à la vapeur d'eau mais absorbant les huiles en s'amollissant, au point de fusion d'environ 115-120 0C, oxydable au soleil, est la matière des sachets en plastique et d'enveloppes transparentes pour aliments. Entre ces deux types, le PE moyenne-densité (926-940 kg/m3) a des applications très diverses. Trois ou quatre autres variantes, de diverses densités, coexistent avec ces trois formes. On les obtient à volonté, par le choix du catalyseur de polymérisation : chrome-silice, Ziegler-Natta (halogénures de titane + organoaluminiques) ou métallocènes, introduits en 1976 par Walter Kaminsky (né en 1941) et Hansjörg Sinn (né en 1929).

Polypropylène. Formé par addition tête-queue de monomères H3C–CH=CH2, ce polymère est de cristallinité élevée. En conséquence, il forme un solide rigide (module de Young : 1,9 GPa) et robuste, stable à de hautes températures, fondant à 160 0C seulement. Il a une bonne résistance à l'étirement et s'allonge de 100 p. 100. Ainsi, du fil de polypropylène renforce le fibrociment, en substitut à l'amiante. Il est imperméable aux liquides et aux gaz, ce qui en fait le plastique de choix pour des bouteilles de sodas. Sa surface est lisse et d'un beau brillant. Hydrophobe, il se prête à des enduits non mouillables par l'eau, analogues synthétiques des feuilles de lotus. On en fait, entre autres utilisations, des enceintes d'accumulateurs, des étuis de vidéocassettes et DVD, des pièces détachées pour automobiles. Ayons garde d'omettre les tissus faits de fibres de polypropylène : moquettes ou sous-vêtements thermiques. Ainsi, Jeanne-Claude Denat de Guillebon (née en 1935) et Christo Javacheff (né en 1935), couple connu sous le nom d'artiste Christo, ont emballé le Reichstag de Berlin, en 1995, dans 100 000 mètres carrés d'une telle étoffe recouverte d'une pellicule d'aluminium, et attachée au moyen de plus de 15 kilomètres de cordages, eux aussi en polypropylène.

Polychlorure de vinyle (PVC). Ce polymère[...]

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Écrit par

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

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Classification

Pour citer cet article

Pierre LASZLO. POLYMÈRES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Média

Chimie des matériaux au quotidien, T. Mallah - crédits : Encyclopædia Universalis France

Chimie des matériaux au quotidien, T. Mallah

Encyclopædia Universalis France

Autres références

  • ACÉTAMIDE (éthanamide)

    • Écrit par Dina SURDIN
    • 328 mots

    CH3—CO—NH2

    Masse moléculaire : 59,07 g

    Masse spécifique : 1,16 g/cm3

    Point de fusion : 82 0C

    Point d'ébullition : 222 0C.

    Monoamide primaire se présentant en cristaux blancs hexagonaux ou rhomboédriques. La structure cristalline de l'acétamide déterminée par les rayons X (méthode du...

  • ANTIGÈNES

    • Écrit par Joseph ALOUF
    • 7 382 mots
    • 5 médias
    Immunogènes synthétiques - crédits : Encyclopædia Universalis France
    Les polyosides (polysaccharides dans la terminologie anglo-saxonne) sont des polymères à structure ordonnée, constitués par des motifs monomériques et donc des épitopes identiques se répétant à des intervalles réguliers le long de la macromolécule. Les motifs constitutifs y sont des oses ou des ...

  • CATALYSEURS MÉTALLOCÈNES

    • Écrit par Roger SPITZ
    • 2 060 mots
    • 5 médias

    Les polymères connaissent un développement de plus en plus important, prenant progressivement la place d'autres matériaux, comme les métaux, pour des applications à température modérée et exigeant à la fois une bonne tenue mécanique et une certaine légèreté. Grâce à l'agencement de nombreux types de...

  • CELLULE - L'organisation

    • Écrit par Pierre FAVARD
    • 11 028 mots
    • 15 médias
    Cellule eucaryote - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
    Chaque élément du cytosquelette est donc un polymère dont l'architecture est précise et originale. La cellule est capable de dépolymériser ses microtubules et ses filaments d'actine en dimères de tubulines ou en monomères d'actine globulaire, dimères et monomères qu'elle peut ensuite repolymériser....
  • Afficher les 41 références

Voir aussi

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