Vous vous êtes déjà demandé comment les produits chimiques deviennent des plastiques ?
C’est magique.
J’ai plaisanté… En fait, c’est la science en action. Plus précisément, la chimie. Les plastiques sont le résultat du mariage très réel de matières premières, d’ingénierie et d’énergie – tous réunis par la chimie.
Voici une brève introduction à la façon dont les chimistes rendent les plastiques modernes possibles. Ne vous inquiétez pas si vous n’avez pas réussi votre cours de chimie. Bien que les plastiques puissent être des matériaux avancés de haute technologie, il est facile de comprendre leur construction de base. Enfin, du moins pour moi…
La chimie des plastiques : Comment les plastiques sont fabriqués
Pour fabriquer les plastiques d’aujourd’hui, les chimistes partent de divers éléments (atomes tels que le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et ainsi de suite) dérivés de ressources naturelles. Vous vous souvenez de ce magnifique et élégant tableau périodique des éléments chimiques qui répertorie les éléments constitutifs de tout ce qui existe sur terre ? C’est la liste des ingrédients.
Les chimistes combinent divers atomes pour fabriquer des molécules, qui sont simplement deux ou plusieurs atomes maintenus ensemble par des liaisons chimiques. Lors de la fabrication de plastiques, ces molécules sont généralement appelées monomères. Ces monomères sont ensuite combinés par des liaisons chimiques pour former une chaîne ou un réseau – c’est ce qu’on appelle la polymérisation. Et les matériaux qui en résultent sont appelés polymères. Ou plastiques.
(Comme vous le voyez, les liaisons chimiques sont assez importantes – et pas seulement pour permettre les plastiques modernes. Elles organisent également tous ces éléments qui se combinent pour constituer tout ce qui existe dans l’univers – y compris nous, les humains. Sans les liaisons chimiques, la vie ne serait qu’un maelström chaotique d’éléments. Pas vraiment une vie, en fait…)
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La science des plastiques : Thermoplastiques et thermodurcissables
Si les monomères s’assemblent alignés comme une chaîne (imaginez un collier de perles), le polymère est appelé thermoplastique. Ce plastique se comporte un peu comme un glaçon : il fond lorsqu’il est chauffé et se solidifie lorsqu’il est refroidi… comme l’eau, encore et encore. Le polypropylène (dont sont souvent faites les barquettes de beurre) est un exemple de thermoplastique.
Si les monomères se connectent en un réseau tridimensionnel, le polymère est appelé thermodurcissable. Ce plastique se comporte un peu comme un œuf : une fois qu’il a pris et » durci » (ou dans le cas de l’œuf, une fois cuit), il ne peut pas revenir à son état liquide et gluant. Un époxy de la quincaillerie qui durcit et polymérise lorsqu’il est appliqué est un exemple de thermodurcissable.
Parce que les thermodurcissables sont un réseau tridimensionnel de monomères, ils peuvent être très résistants. Par exemple, les pneus de votre voiture sont fabriqués avec des plastiques thermodurcis (souvent appelés caoutchouc synthétique).
Les thermoplastiques sont également résistants, mais ils sont souvent utilisés dans des contextes moins intenses, comme les bouteilles légères pour les boissons gazeuses qui ne sont pas soumises à une chaleur et une friction massives comme les pneus.
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La chimie des plastiques : Toujours en évolution
Les chimistes (ainsi que d’autres personnes intelligentes) ont, au fil du temps, trouvé de nombreuses façons de combiner des ingrédients pour fabriquer de nouveaux polymères… et même de combiner des polymères. Les molécules peuvent être façonnées avec diverses propriétés en fonction de ce dont nous avons besoin : collantes ou glissantes ou légères ou souples ou dures ou moussantes ou extensibles ou … eh bien, vous comprenez. C’est pourquoi les plastiques sont utilisés dans tant de produits utiles au quotidien, des spatules aux pare-chocs des voitures et des implants médicaux aux tissus pour les vêtements.
Et ce n’est que le début, car les chimistes développent constamment de nouveaux plastiques innovants – pour aider à rendre les avions plus légers, les cœurs à pomper plus longtemps, les aliments à rester frais, les maisons plus économes en énergie et ainsi de suite.
C’est ainsi que se termine la leçon de chimie. Vous voyez, c’était facile.
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