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cours de chimie premiere A4

LES MATIERES PLASTIQUES

Proprietes physiques et mecaniques generales

1) La masse volumique

→ Les matières plastiques ont des masses volumiques faibles. Elle varie de 0.9 g/cm3 (polyéthylène (PE), polystyrène (PS)) à plus de 2 g/cm3 (téflon (PTFE)).
→ Pour un même matériau et selon le mode de fabrication, on peut obtenir des masses volumiques différentes :
- 0.02 à 0.06 g/cm3 pour le polystyrène expansé
- 0.9 g/cm3 pour le polystyrène normal.

2) Les propriétés thermiques
→ Les coefficients de dilatation linéique des matières plastiques sont bien plus importants que ceux des métaux ou céramiques (problème de compatibilité lors
d'assemblages ou pour les matériaux composites).


→ La conductivité thermique des polymères est généralement faible, surtout lorsqu'ils sont utilisés sous forme de mousse (0.035 W/ (m.°C)) pour les mousses de polyuréthane ou de polystyrène)

3) Les propriétés électriques

→ Les matières plastiques ont une résistivité très élevée (1015 à 1018 Ω.cm) et constituent d'excellents isolants électriques (gaines de fils électriques, interrupteurs, …).

4) Les propriétés optiques

→ Les polymères à l'état amorphe transmettent la lumière.
→ Exemples :
         • le polyméthacrylate de méthyle (plexiglas) utilisé pour vitrage,
         • les polycarbonates, plus durs, utilisés dans la fabrication de lentilles de système  optique, de visières, de boucliers, …).

5) Les propriétés mécaniques

Ductilité des polymères :

En théorie, les polymères devraient être des matériaux fragiles puisque les macromolécules sont liées par des liaisons covalentes.
En pratique, à température ambiante, les polymères sont des matériaux ductiles. Cette ductilité est liée à la flexibilité de la chaîne et à la liberté de rotation des atomes de
carbone.

photo

Fig. I.5 : Ductilité des polymères

Ténacité :
La ténacité des polymères peut être très élevée (thermoplastiques utilisés comme pare choc de voiture).
Fluage et relaxation:
Le comportement des matières plastiques est généralement visco-élastique (module d'élasticité est fonction de la vitesse de mise en charge et de la durée du maintien de la contrainte).
Le comportement viscoélastique est caractérisé par :
- la relaxation de contrainte (a)
- le fluage (b).

→ Pour les polymères, le comportement viscoplastique (déformations irréversibles) se manifeste au voisinage de la température ambiante.
→ De plus le changement de comportement (viscoélastique à viscoplastique) peut se  produire pour de faibles variations de température.

par Epie Epie