THEME 1 : LES MATERIAUX CHAP.1 CYCLE DE VIE DES MATERIAUX (CHAP.7 DU LIVRE)
Ch1 –Act.4 : Plastiques- 2/5
5. Le polyéthylène téréphtalate est thermoplastique, alors que les résines glycérophtaliques sont
thermodurcissables. En étudiant le motif de chacun de ces polymères, expliquer cette différence de comportement.
Définitions :
les polymères thermoplastiques, qui deviennent souples, malléables sous l'effet de la chaleur et durcissent à
nouveau quand on les refroidit. Comme cette transformation est réversible, ces matériaux conservent leurs
propriétés et ils sont facilement recyclables. Ils sont constitués de macromolécules linéaires, reliées par des
liaisons faibles qui peuvent être rompues sous l’effet de la chaleur ou de fortes contraintes. Les
macromolécules peuvent alors glisser les unes par rapport aux autres pour prendre une forme différente et
quand la matière refroidit, les liaisons se reforment et les thermoplastiques gardent leur nouvelle forme.
Ex. Polyéthylène, polypropylène, PVC, polystyrène, polymères textiles synthétiques (dont le Nylon !).
les polymères thermodurcissables, qui durcissent de façon irréversible : un matériau thermodurcissable ne
peut être mis en œuvre qu'une seule fois. Sous de trop fortes températures, il se dégrade et brûle
(carbonisation).
Les molécules de ces polymères sont organisées en de longues chaînes dans lesquelles un grand nombre de
liaisons chimiques solides et tridimensionnelles ne peuvent pas être rompues. La matière thermodurcissable
garde toujours sa forme en raison de ces liaisons croisées et de pontages très résistants qui empêchent tout
glissement entre les chaînes, même en cas de chauffage.
Ex. de matériaux thermodurcissables :
- les résines polyesters insaturées (utilisées dans les plastiques renforcés de fibre de verre)
- les résines époxydes (utilisées dans les adhésifs et les plastiques renforcés par des fibres de carbone)
- les élastomères, qui sont déformables de manière réversible
Le polyéthylène téréphtalate (PET) présente des chaines linéaires : le motif présente une fonction ester et ne
contient plus de fonction alcool susceptible de réagir. Les macromolécules sont reliées par des liaisons faibles
(pas de liaison H par exemple) donc c’est un thermoplastique.
Les résines glycérophtaliques contiennent encore une fonction alcool qui peut réagir et ainsi acquérir une
structure tridimensionnelle par réticulation. Cette dernière est figée d’où le caractère thermoplastique de ces
matériaux. (Doc 1 et Doc 2)
Exploitation du document 2 :
Voir la vidéo : « Synthèse du nylon 3eme » https://www.youtube.com/watch?v=ig156Z8mLAA
Synthèse du nylon 6-10
Principe : Mettre en contact une solution aqueuse de diamine et une solution de chlorure d'acide dans un solvant
organique. Ces deux solutions n'étant pas miscibles, la polycondensation aura lieu à l'interface (polycondensation
interfaciale).
Protocole expérimental (bien respecter l’ordre)
Verser 10 mL de solution aqueuse de 1,6-diaminohexane (hexanéthylènediamine) dans un bécher auquel on
rajoute quelques gouttes de colorant alimentaire.
Préparation 10 mL de dichlorure de sébacoyle
Ajouter doucement le dichlorure de sébacoyle dans la solution aqueuse de 1,6-diaminohexane.
Les 2 solutions étant non miscibles et de densités différentes, le mélange surnage.
Un fil de nylon 6-10 se forme immédiatement à l’interface. Tirer au fur et à mesure à l’aide d’une pince le fil de
polymère formé à l’interface des deux solutions.