PEP ; plastique ; matériaux

1. ...C’est fantastique !
LE PLASTIQUE

2. Sommaire
I - Présentation
II - Procédés de fabrication
III - Polymérisation - Mise en forme
• Thermoplastique
• Thermodurcissable
• Bioplastique
IV -Réglementation & normes
V - Recyclage
VI - Sources

3. I. PRÉSENTATION : HISTOIRE
A . Chimistes et inventeurs
Dès le départ de l’ère industrielle, chimistes et inventeurs cherchent à créer de
nouveaux matériaux synthétiques à partir de ressources naturelles. Leurs résultat
sera souvent aléatoire.
Présentation de la
parkesine par l’anglais
Alexander Parkes.
Les frères Hyatt inventent
le Celluloïd première
matière plastique
artificielle.
1862
1869
1907
Invention par Léo Baekeland,
appelée Bakélite, entrainant
une véritable révolution.

4. B. Industrie
Le départ de l’ère industrielle, chimistes et inventeurs cherchent à créer de nouveaux
matériaux synthétiques à partir de ressources naturelles. Leurs résultat sera souvent
aléatoire
1926
Benjamin Franklin Goodrich,
parvient à plastifier le PVC solide
grâce à des additifs
Obtention du
polyéthylène par des
ingénieurs anglais
1933
Le plexiglas remplace le
verre
Otto Bayer synthétise les premiers
polyuréthanes, aussi appelés
polycarbamates
1937 1934
Découverte du polystyrène
par Ray Mc Intire
Création de la première fibre
polyamide, le Nylon
1938 1944
I. PRÉSENTATION : HISTOIRE

5. C . Expansion du plastique
Lors de la seconde Guerre Mondiale, les industriels cherchent par tous les moyens
d’améliorer la fabrication des matières plastiques pour les rendre plus performantes.
Les plastiques intègrent par la suite la société de consommation
Production par les chimistes
allemands Schnell, Bottenbruch
et Krimm du laboratoire Bayer
d’un Polycarbonate
commercialisable
1953
1954
Découverte du polypropylène, par
Giulio Natta. Grâce à un nouveau
procédé de fabrication.
I. PRÉSENTATION : HISTOIRE

6. Depuis son apparition, le plastique n’a cessé d’évoluer dans l’utilisation que nous en
faisons. En effet, c’est devenu un acteur quotidien de notre vie, on le retrouve dans la
plupart de nos objets de tous les jours, et dans tous les secteurs d’activité de notre
société
Vêtements et textiles :
Sous vêtements en nylon
Pulls en acrylique
Blouson et manteaux en similicuir
Imperméables en nylon
Maroquinerie et chaussures :
Sac, valises en similicuir
Chaussures en similicuir
Chaussures de ski
Loisirs :
Jouets pour enfant
Ski
Outils de pêche
Articles ménagers :
Poubelles
Vaisselle incassable...
Emballage :
Alimentaire (bouteilles, pot de
yaourt...)
Industriel (Emballage de pièces,
sachets…)
Transport :
Citernes routières
Caisses de camions
Tapis de voitures
I. PRÉSENTATION : UTILISATION

7. Industrie chimique :
revêtement de cuves
cuves de stockage
Bâtiment :
Revêtement de sol et dalles
Toiture
Peintures
Faux plafonds
Rampes d’escaliers
Agriculture :
Tubes d’irrigation et de drainage
Bacs à fleurs
Bancs de jardin Hygiène :
Seringues stériles
Tubes pour transfusions
Lingettes désinfectantes en polyester
Poche de sang
I. PRÉSENTATION : UTILISATION
Ameublement :
Matelas en mousse polyester
Tapis, coussins doublés de mousse
Habillage de fauteuils, divans etc

8. Comparaison de la présence du plastique entres deux
salles de classe d’hier à aujourd’hui

9. II. La fabrication des polymères plastique
Le raffinage du pétrole :
-Séparation par distillation des différents
constituants
- Plusieurs produits sont recueillis:
-Gaz
- Naphta
- Super
- Kérosène
- Gazole
- Fioul domestique
- Fioul lourd

10. II. La fabrication des polymères plastique
Le vapocraquage: -Le naphta est ensuite transformé par vapocraquage.
- Le vapocraquage fractionne les hydrocarbures en différents
hydrocarbures de plus faibles tailles:
- l’éthylène
- le propylène
- le benzène
- les styrènes, …

12. III. La polymérisation
● La polymérisation consiste à assembler les monomères à une pression et une température
fixée,pour former une longue chaîne avec des liaisons covalentes entre les molécules de
monomères, cette chaîne se nomme polymère.
● Il se forme ainsi des molécules de très grandes tailles comme le polyéthylène, le polypropylène
et le polystyrène.
Exemple du polystyrène
● C’est ce que l’on appelle des polymères
● Il y a deux grands types de polymérisation: Polycondensation et Polyaddition:

13. Les différentes familles des polymères
Un thermoplastique est un plastique qui a été moulé à chaud (au dessus du point de fusion) et il est
utilisé à froid.
Un thermodurcissable est un plastique qui a été moulé à chaud et a été réticulé à cette température. Il
ne pourra plus jamais changer d’état. Il devient résistant à la température.
Elles se présentent à l’état final sous forme de poudre ou de compounds

14. Utilisation industrielle:
Les résines plastiques nécessitent, pour leur mise en œuvre et l'obtention de propriétés particulières,
l'adjonction d'additifs. Ceux-ci se classent en différentes “familles”: * une matrice polymère + des
adjuvants + des renforts
-Les stabilisants
-Les plastifiants:
-Les lubrifiants:
-Les charges:
-Les colorants et les
pigments
-Les ignifugeants:
-Les anti-UV et
antioxydant:

15. Moyens de mises en formes des
différents plastiques
L'extrusion: dans un cylindre chauffé, une vis pousse la masse à mouler vers l’avant, la comprime,
la ramollit et l’homogénéise. A l’avant du cylindre, une filière confère à la masse plastifiée la forme
désirée. Cette technique est utilisée pour les produits comme les profilés, les tuyaux, les plaques
et les feuilles.

16. Le calandrage: le PVC est chauffé et laminé entre deux ou plusieurs cylindres jusqu’à
former une feuille continue. Ce procédé est surtout utilisé pour la fabrication de
feuilles et de tissus enduits.

17. L'injection: la masse chauffée et ramollie dans le cylindre est poussée dans un moule.
Une fois le moule rempli, la pièce est éjectée. Cette technique permet de fabriquer des
objets de formes diverses : raccords, pièces électriques…

18. Le thermoformage: la technique consiste à emboutir une feuille chauffée par une forme.
Cette technique est utilisée pour fabriquer des gobelets, des feuilles d’emballages, des
pièces d'automobile ou des piscines.

19. + & -
Les propriétés des matières plastiques sont :
- Légèreté (Masse volumique faible);
- Excellente capacité d'isolation thermique et électrique ;
- Résistance à la corrosion ;
- Excellence résistance aux chocs (certains plastiques sont incassables)
- Malléable
- Facilité à travailler/traiter
Inconvénient:
- Mauvaise résistance au températures élevés

20. III. Les Thermoplastiques
Matières plastiques qui se ramollissent sous l'action de la chaleur et
de manière réversible se durcissent en se refroidissant. La plupart
des emballages sont des thermoplastiques, ce qui permet de les
recycler.
Polymères plus utilisés Recyclable
Résistance aux chocs Grande liberté de design
Forme solideForme souple
Facilité de mise en oeuvre
SOLIDE LIQUIDE

21. Types de
thermoplastiques
Caractéristiques Exemple
Acrylonitrile butadiène styrène
(ABS)
Rigidité et légèreté
PVC
Rigide, imperméabilité et
résistant à l’acide
Polycarbonate (PC)
Grande transparence et
resistance aux chocs
Polypropylène (PP) Rigidité, souple et transparence
Polystyrène (PS) Légèreté et isolant thermique
Polyamide (PA) ou Nylon
Résistance, imperméabilité,
flexibilité et légèreté
Polyméthacrylate de méthyle
(PMMA)
Résistance à la corrosion, aux
rayons UV et légèreté
Polyéthylène (PE) Malléabilité et faible rigidité
Polyester (PET) Dureté, légèreté

22. III. Les thermodurcissables
• Résistent à la chaleur.
• Ils peuvent égalements être mis en forme par compression.
• Finissent par être détruits sans fondre si on élève trop la
température.
• Plastiques qui ne sont pas recyclables mais valorisable énergétiquement.
• Exemples
- Polyuréthane (mousse pour les sièges et appuies têtes ou tableaux de bords de voitures,...)
- Formica (surfaces de plan de travail, meubles)
- Bakélite (isolants thermiques, poignées de casseroles)
- Polyester insaturés(coque de bateaux, toitures, carrosseries d’automobile,...)
- Polyépoxydes (pâles d’hélicoptères, colles et adhésifs)

23. III. Le Bioplastique
Issu de ressources renouvelables (maïs, pomme de terre, blé, huiles végétales, algues...), l'amidon constitue la matière
première initiale et majeure des bioplastiques. Associée ou non à une part fossile de nouveaux polymères
biodégradables issus de la recherche récente, la réorganisation des chaînes d'amidon donne naissance à des résines
bioplastiques qui peuvent être mises en œuvre industriellement grâce aux différents procédés de plasturgie existants :
extrusion, injection, soufflage, thermoformage... Cette nouvelle génération de plastiques trouve sa place dans de
nombreuses applications: emballages alimentaires et non alimentaires en premier lieu, mais aussi produits d'hygiène,
accessoires agricoles ou automobiles, impression 3D...

24. III. Le Bioplastique
En effet les polymères classiques issus de la pétrochimie sont souvent utilisés dans des applications à faibles durées de
vie; l'exemple le plus parlant étant le fameux sac plastique. Or cela va à l'encontre même du principe de durabilité. Par
ailleurs, ces plastiques sont une source de pollution et de nuisance, ainsi qu'un danger pour la faune et la flore.
Le Bioplastique est une alternative renouvelable potentielle aux plastiques à base de pétrole.
● La fabrication de matières plastiques à base de pétrole nécessite environ200.000 barils de pétrole par jour. Le
passage aux Bioplastiques permettra d’être nettement moins dépendant au pétrole étranger.
● Lorsqu’ils se dégradent, les Bioplastiques 100 % végétaux sont non-toxiques pour l’environnement.
● Les Bioplastiques peuvent être recyclés.

25. Cycle de transformation

26. Biodégradable ou Bio-sourcé quelle
différence ?
L'appellation du produit fini dépend des matières premières utilisées :
Ex : Un sac plastique en amidon est biodégradable et bio-sourcé

27. Quelle matière pour quelle finalité ?

28. IV. RÉGLEMENTATION
• Ainsi, le décret prévoit :
• - que les sacs de caisse à usage unique devront disparaître complètement à partir du 1er janvier
2016 au profit des sacs réutilisables, c'est à dire plus épais,
• - que les sacs "fruits et légumes" à usage unique devront également disparaître à compter du 1er
janvier 2017.
•
Le dispositif n'autorise pas l'utilisation de stocks.
Proposition de loi tendant à interdire le Bisphénol A dans les plastiques
alimentaires

29. V. RECYCLAGE : TRIE

30. Programme Eco-Emballages
Tidy man
Boucle de Moebius

31. MATÉRIAUX TEMPS DE DÉGRADATION
bouteille en plastique 400 / 500 ans
bouteille PLA moins de 6 mois
Sac en amidon 3 semaines à 2 mois

32. V. Danger

35. V. RECYCLAGE : Projet
•Boyan Slat octobre 2012 TEDS ⇒ 2014 ⇒ 50 ingénieurs
http://www.dailymotion.com/video/x2soxlw