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Le terme thermoplastique -- qui s'oppose au terme thermodurcissablethermodurcissable -- s'applique, de manière générale, à un matériaumatériau susceptible de se voir, de manière répétée, ramolli par chauffage -- au-dessus d'une certaine température -- et durci par refroidissement. Le verre et les métauxmétaux sont thermoplastiques. Dans le cas des polymèrespolymères, on dit que la polymérisationpolymérisation d'un matériau thermoplastique est réversibleréversible.

Les matériaux thermoplastiques sont transformés sans réaction chimique à l'opposé des polymères thermodurcissables. Il n'apparaît aucune dégradation thermique et la structure moléculaire du polymère -- qui peut être amorpheamorphe ou cristalline ou parfois, semi-cristalline lorsque les deux configurations coexistent -- n'est pas modifiée en cours de transformation. Un matériau thermoplastique apparaît de fait comme potentiellement recyclable après broyage.

À l'état solidesolide, les thermoplastiques se présentent généralement sous la forme d'une poudre ou de granulés. À l'état ramolli, ils prennent une forme liquideliquide visqueuse et pourront être mis en forme par injection, extrusionextrusion ou formage dans un moule. La cadence de transformation de ces polymères est presque exclusivement liée à leur vitesse de refroidissement et apparaît donc beaucoup plus rapide que celle des thermodurcissables ou des élastomères. Notez que ces polymères se montrent aussi thermosoudables. Un procédé facile à maîtriser et qui évite le recours à des colles.

Le polyméthacrylate de méthyle, que l’on nomme aussi PMMA, est plus connu sous deux de ses noms commerciaux : Plexiglas et Altuglas. © rasevicdusan, Fotolia
Le polyméthacrylate de méthyle, que l’on nomme aussi PMMA, est plus connu sous deux de ses noms commerciaux : Plexiglas et Altuglas. © rasevicdusan, Fotolia

De nombreux thermoplastiques aux propriétés différentes

Les thermoplastiques sont de très loin les polymères les plus utilisés. On commence également à en rencontrer dans l'industrie des matériaux composites.

Parmi les variétés les plus couramment utilisées :

  • les polyesters thermoplastiques ;
  • les polyoléfines présentent une tenue aux chocs importante et sont des isolantsisolants électriques. PolyéthylènePolyéthylène (PE) et polypropylènepolypropylène (PP) en sont deux exemples connus. On trouve du PE dans les emballages plastiquesplastiques, les flacons ou les bouteilles ou encore les sacs poubelle et du PP dans l'automobileautomobile, certains tissus ou les pailles à boire ;
  • le polyphénylène oxyde ;
  • les polyamides (PA) résistent notamment aux hydrocarbureshydrocarbures et tiennent à la température ;
  • les polyacétals (polyoxyméthylène) ;
  • les polycarbonates ;
  • les polyéthers étheréther cétone (PEEK) sont des matériaux au coût élevé que l'on utilise par exemple pour la fabrication de prothèses ;
  • les polysulfures (PS) comme le polysulfure de phénylène (PPS), un matériau haute performance mis au point dans les années 1970. Il sert par exemple à la fabrication de petites pièces dans l'industrie de l'électronique.