L’AMELIORATION D’UN BITUME PAR ADDITIF
POLYMERE

Les matières plastiques 

 Historique

 Les matières plastiques sont quasiment nées avec le XXe siècle. Des centaines de chercheurs et de bricoleurs de génie sont à l’origine de leur essor. Les premiers plastiques, artificiels, résultaient de la transformation chimique de polymères naturels tels le caoutchouc, la cellulose et la caséine. La première matière plastique industrielle basée sur un polymère synthétique est la Bakélite.

 La nature des monomères 

Chez la production des matières plastiques, on emploi des matériaux naturels comme la cellulose, le charbon, le gaz naturel et le pétrole. Les monomères doivent être des matières avec une structure simple mais doivent être très réactives. Puisqu’elles doivent être enchaîné en molécules macro. Les combinaisons organiques légères (2 à 4 atomes de carbone) et non saturées comme des alcènes et des alcadiènes remplissent les conditions. Quelques exemples : Ethène : CH2=CH2 Propène: CH2=CH-CH3 1,3-butadiène: CH2=CH-CH=CH2 Ces composants sont retirés des fractions naphta léger. Ces fractions contiennent encore des molécules avec 5 jusqu’à 7 atomes de carbone. Ces molécules sont maintenant transformées par cracking pour augmenter le pourcentage des monomères utiles. 

 Polymères Thermoplastiques et Thermodurcissables 

Dans le cadre des résines constituées de macromolécules pour réaliser des matières plastiques, deux types de comportement très différents sont décrits en fonction de la nature et de la structure des polymères :  Une résine thermoplastique est constituée de chaînes linéaires ou ramifiées à liaisons covalentes. Ces chaînes sont liées entre elles par des liaisons faibles de type Van der Waals et hydrogène par exemple. Les thermoplastiques peuvent être dissous dans certains solvants et se ramollissent à la chaleur d’où le terme «thermoplastique ».  Une résine thermodurcissable est constituée de chaînes linéaires réticulées entre elles. Les chaînes sont liées dans l’espace par des liaisons fortes de type covalent. Nous sommes donc en présence d’un réseau tridimensionnel insoluble et infusible.

Les propriétés des matières plastiques 

Les propriétés des matières plastiques dépendent de la nature chimique du motif, du degré de polymérisation ou de polycondensation et aussi de l’adjuvant. 

 Propriétés physiques

 o Masse volumique : elle varie, en générale, de 1 à 1.7 kg/cm3 mais augmente progressivement suivant le degré de polymérisation ou de condensation ; o Couleur : suivant la quantité de l‘adjuvant ajoutée à la matière 

o Propriétés électriques : bons isolants électriques avec des propriétés statiques dépendant des solutions antistatiques éventuelles ; o Propriétés thermiques : bons isolants thermiques en général ; o Solubilité : selon leur nature, la matière plastique peut être soluble dans certains solvants. Cette solubilité décroit quand le degré de polymérisation ou de polycondensation augmente ; o Propriétés mécaniques : principalement la résistance à la traction, à la compression, et à la flexion, l’allongement à la rupture. On peut ajouter à la liste la plasticité et l’élasticité. 

 Propriétés chimiques

 Ces propriétés chimiques sont très variables par rapport aux différents produits chimiques

 Différents types de plastique

 Le plastique doit être trié par type pour le recyclage car chaque type de plastique a des propriétés différentes. L’industrie du plastique a créé un système de sept codes. Vous pourrez les trouver en regardant en dessous du produit (ex: en dessous des bouteilles). La polymérisation des monomères peut être effectuée en deux manières : la polyaddition et la polycondensation. 

 Les principaux polymères issus de la polyaddition 

Pendant la polyaddition, beaucoup des mêmes molécules (les monomères) se combinent. Le monomère est une petite molécule non saturée. La double liaison est cassée et deux radicaux se forment, qui à leurs tours produisent deux nouvelles liaisons. D’une telle façon le polymère prend naissance.  : Polyéthylène haute densité ou High Density Polyethylene (HDPE). Souvent utilisé pour les bouteilles de détergents, jus de fruits… Il représente 50% du marché des bouteilles en plastique.