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Les « polymères » avec un exemple : le PET

Dossier - Mille et une facettes du carbone
DossierClassé sous :chimie , carbone , polymère

Le carbone a été découvert dès la préhistoire et était produit par la combustion incomplète des matières organiques produisant du charbon. C'est un élément chimique de la famille des cristallogènes : ambre, encre de Chine, carbure, graphite, noir animal, charbon actif, diamant, crayon, etc. Tous ces mots ont un lien direct avec le carbone : c’est ce que ce dossier va vous faire découvrir en traitant du carbone sous un angle moins « chimique » que d’habitude.

  
DossiersMille et une facettes du carbone
 

Le polyéthylène est un des polymères les plus simples et les moins chers. C'est un plastique inerte, à l'exemple du polyéthylène téréphtalate (PET).

Emballages jetables. © Vedatzorluer, Pixabay, DP

Son nom vient du fait qu'il est obtenu par la polymérisation des monomères d'éthylène (CH2 = CH2) en une structure de formule : (CH2 - CH2n.

Éthylène double bond construction.

Une formule brute qui ressemble à ça ne veut pas dire grand-chose puisque ça peut aussi bien être :

  • si les atomes de carbone, au lieu d'être liés à des atomes d'hydrogène, sont liés à de longues chaînes de polyéthylène, on aura polyéthylène ramifié, ou PEBD (polyéthylène basse densité), ou LDPE (Low density polyethylene) ;
  • s'il n'y a pas de ramifications, on l'appelle du polyéthylène linéaire, ou PEHD (polyéthylène haute densité), ou HDPE (high density polyethylene).
Autres dérivés de l’éthylène.

Les polymérisations

  • Polymérisation par radical libre vinylique pour le PET ramifié.
  • Polymérisation Zieglar-Natta pour le PET linéaire.
  • Polymérisation par catalyse avec un metallocène dans certains autres cas par exemple le UHMWPE (ultra high molecular weight polyethylene).

Morphologie : forte cristallinité si la molécule est linéaire, très amorphe si elle est ramifiée PF 137 oC. Température de transition vitreuse : -30 oC

Le polyéthylène linéaire est plus résistant que le polyéthylène ramifié, mais le LDPE est moins cher et plus facile à faire. Les autres polymères utilisés comme plastique sont par exemple : polypropylène, polyesters, polystyrène, polycarbonate, PVC, Nylon, polyméthacrylate de méthyle. Les autres polymères utilisés comme fibres sont par exemple : polypropylène, polyesters, nylon, kevlar, nomex, polyacrylonitrile, cellulose, polyuréthanes.

Le polyéthylène téréphtalate (PET ou PETE) est un plastique obtenu par la polycondensation de l'acide téréphtalique et de l'éthylène glycol.

Polyéthylène téréphthalate.

Outre les bouteilles, différents usages du PET :

  • rembourrage de peluches ;
  • coussins ;
  • fibres textiles (vêtements à base de PET recyclé) ;
  • emballages résistant au four ;
  • revêtement papier-alu pour éviter le contact avec les aliments ;
  • films transparents ;
  • emballages jetables (salades, plateaux-repas...).

Le recyclage du PET est maintenant entré dans les mœurs.

Le recyclage du PET et son circuit dans la consommation.