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.
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.
Analyse mécanique dynamiqueL'analyse mécanique dynamique (AMD) ou spectrométrie mécanique dynamique (, DMA) est une méthode de mesure de la viscoélasticité. Cette méthode d'analyse thermique permet l'étude et la caractérisation des propriétés mécaniques de matériaux viscoélastiques, tels les polymères. Un instrument d'AMD permet de déterminer les grandeurs physiques intrinsèques suivantes : les modules complexes de Young (noté E*) et de Coulomb (G*), et la viscosité complexe (η*) ; le facteur d'amortissement aussi appelé facteur de perte, () ; la température de transition vitreuse (T) qui dépend de la fréquence.
Matière plastiquevignette|Les matières plastiques font désormais partie de notre quotidien. Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiants + additifs. Les élastomères sont souvent classés hors des matières plastiques proprement dites. Une matière plastique (le plastique en langage courant) est un polymère généralement mélangé à des additifs, colorants, charges (miscibles ou non dans la matrice polymère).
Industrie du plastiqueL'industrie des plastiques conçoit, fabrique (plasturgie) et commercialise des matériaux polymères utilisés pour de nombreux usages ( emballage, construction, électronique, industrie aérospatiale, transport, agriculture, sylviculture, jouets, gadgets, sans oublier les microplastiques dans certains dentifrices et cosmétiques). Une grande partie de la partie amont (production) de ce secteur est classée dans l'industrie chimique et dépend encore des hydrocarbures fossiles (naphta, gaz naturel), ce qui la fait aussi classer en grande partie au sein l'industrie pétrochimique.
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.
Polymère ramifiévignette|Illustration d'un polymère ramifié. Un polymère ramifié (ou branché) est un polymère présentant au moins un point de ramification entre ses deux groupes terminaux, un point de ramification (aussi appelé point de branchement) étant un point d'une chaîne sur lequel est fixée une chaîne latérale aussi appelée branche ou chaîne pendante. La chaîne latérale est dite greffon lorsque sa composition est différente de celle de la chaîne principale, terme choisi par analogie avec les greffes en botanique.
Module de YoungLe module de Young, module d’élasticité (longitudinale) ou module de traction est la constante qui relie la contrainte de traction (ou de compression) et le début de la déformation d'un matériau élastique isotrope. Dans les ouvrages scientifiques utilisés dans les écoles d'ingénieurs, il a été longtemps appelé module d'Young. Le physicien britannique Thomas Young (1773-1829) avait remarqué que le rapport entre la contrainte de traction appliquée à un matériau et la déformation qui en résulte (un allongement relatif) est constant, tant que cette déformation reste petite et que la limite d'élasticité du matériau n'est pas atteinte.
Chaîne idéaleLa chaîne idéale est le modèle le plus simple utilisé pour décrire les polymères, comme les acides nucléiques et les protéines. Le polymère est considéré comme une marche aléatoire, et toute interaction entre les monomères est négligée. Bien que ce modèle soit élémentaire, il donne un aperçu de la physique des polymères. Dans ce modèle, les monomères sont des tiges rigides de longueur fixée l, et leur orientation est complètement indépendante des positions et orientations de leurs voisins, dans la mesure où deux polymères peuvent coexister à la même place.
Graft polymerIn polymer chemistry, graft polymers are segmented copolymers with a linear backbone of one composite and randomly distributed branches of another composite. The picture labeled "graft polymer" shows how grafted chains of species B are covalently bonded to polymer species A. Although the side chains are structurally distinct from the main chain, the individual grafted chains may be homopolymers or copolymers.
Biodegradable plasticBiodegradable plastics are plastics that can be decomposed by the action of living organisms, usually microbes, into water, carbon dioxide, and biomass. Biodegradable plastics are commonly produced with renewable raw materials, micro-organisms, petrochemicals, or combinations of all three. While the words "bioplastic" and "biodegradable plastic" are similar, they are not synonymous. Not all bioplastics (plastics derived partly or entirely from biomass) are biodegradable, and some biodegradable plastics are fully petroleum based.
Bioplastiquevignette|Salade vendue dans un emballage en bioplastique (acétate de cellulose). Le terme bioplastique désigne des polymères, surtout thermoplastiques, moins souvent thermodurcissables, de deux types. Il s'agit de matières plastiques : d'une part, de matières plastiques biosourcées (issues de la biomasse, surtout des plantes) ; d'autre part, de matières plastiques biodégradables (dont compostables), y compris issues de ressources fossiles (réactions pétrochimiques).
Forensic polymer engineeringForensic polymer engineering is the study of failure in polymeric products. The topic includes the fracture of plastic products, or any other reason why such a product fails in service, or fails to meet its specification. The subject focuses on the material evidence from crime or accident scenes, seeking defects in those materials that might explain why an accident occurred, or the source of a specific material to identify a criminal.
ViscoélasticitéLa viscoélasticité est la propriété de matériaux qui présentent des caractéristiques à la fois visqueuses et élastiques, lorsqu'ils subissent une déformation. Les matériaux visqueux, comme le miel, résistent bien à un écoulement en cisaillement et présentent une déformation qui augmente linéairement avec le temps lorsqu'une contrainte est appliquée. Les matériaux élastiques se déforment lorsqu'ils sont contraints, et retournent rapidement à leur état d'origine une fois la contrainte retirée.
RéticulationEn chimie des polymères, la réticulation correspond à la formation d'un ou de plusieurs réseaux tridimensionnels, par voie chimique ou physique. Des liaisons chimiques (appelées ponts) entre les chaînes macromoléculaires sont créées. Les structures réticulées sont généralement préparées à partir de pré-polymères linéaires ou ramifiés de faible masse molaire (issus d'une polymérisation partielle), réticulés sous l'action de la chaleur en présence d'un catalyseur/durcisseur (agent réticulant).
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.
Module de cisaillementEn résistance des matériaux, le module de cisaillement, module de glissement, module de rigidité, module de Coulomb ou second coefficient de Lamé, est une grandeur physique intrinsèque à chaque matériau et qui intervient dans la caractérisation des déformations causées par des efforts de cisaillement. La définition du module de rigidité , parfois aussi noté μ, estoù (voir l'image ci-contre) est la contrainte de cisaillement, la force, l'aire sur laquelle la force agit, le déplacement latéral relatif et l'écart à l'angle droit, le déplacement latéral et enfin l'épaisseur.
Polymer engineeringPolymer engineering is generally an engineering field that designs, analyses, and modifies polymer materials. Polymer engineering covers aspects of the petrochemical industry, polymerization, structure and characterization of polymers, properties of polymers, compounding and processing of polymers and description of major polymers, structure property relations and applications. The word “polymer” was introduced by the Swedish chemist J. J. Berzelius. He considered, for example, benzene (C6H6) to be a polymer of ethyne (C2H2).
Moulage par injectionvignette|Schéma simplifié du procédé de moulage par injection. vignette|Moulage par injection : une vieille presse d'injection plastique. Le moulage par injection, aussi appelé injection plastique, est un procédé de mise en œuvre de matières thermoformables, surtout les matières thermoplastiques mais aussi divers métaux, alliages et céramiques techniques. La plupart des pièces thermoplastiques sont fabriquées avec des presses d'injection plastique : la matière plastique est ramollie par la chaleur puis injectée dans un moule, puis refroidie.
