Thermoplastics

Mots clés
transition vitreuse, plastifiant, thermoplastique


J'imagine que tout le monde sait ce qu'est le plastique. On appelle les plastiques plastique parce qu'ils se plient, c'est-à-dire qu'ils peuvent être mis en forme et moulés facilement. Comme les plastiques deviennent plus faciles à mouler et mettre en forme quand ils sont chauds, et fondent quand ils sont assez chauds, on les appelle thermoplastiques. Ce nom les distingue des matériaux réticulés qui ne fondent pas et qu'on appelle thermodurcissables.

Mais comme je l'ai dit, tout le monde sait ce qu'est le plastique, alors pourquoi est-ce qu'on lui consacre un page? Et bien il y a quelques détails et nuances, qui font d'un plastique un plastique, dont nous devons parler pour progresser. Par exemple, pourquoi est-ce qu'un matériau est un plastique et pas un caoutchouc, ou élastomère? La réponse est dans l'élasticité. Vous pouvez étirer beaucoup un élastomère, il reprend sa forme initiale. Les plastiques ne peuvent pas être étirés de cette façon. Ils tendent soit à se déformer de façon permanente, soit à se casser.

Mais ce n'est pas forcément mal. Les plastiques ne s'étirent pas autant que les caoutchoucs, en revanche il faut beaucoup plus d'énergie pour commencer à les étirer. La façon savante de dire cela est que "les plastiques résistent mieux à la déformation que les élastomères". Et c'est très bien quand on ne veut pas que notre matériau se déforme.

Mais attendez un minute! En haut de cette page nous avons dit que les thermoplastiques étaient appelés comme cela parce qu'on pouvait les déformer, et les mouler. C'est bien ça. Il faut plus d'énergie pour étirer un plastique, ce qui fait qu'il est résistant à la déformation. Mais en même temps, si vous tirez suffisamment fort, vous pouvez étirer un plastique et il gardera la forme que vous lui avez donnée. Alors que les élastomères reprennent leur forme initiale quand vous cessez de les étirer.

Et les thermoplastiques simples sont plus déformables que certains matériaux, comme les fibres. Les fibres s'étirent très peu quand on tire dessus. Cela peut être très utile dans certaines applications, par exemple pour  les cordes.

Plastique dur et Plastique mou

Bien sûr nous avons tous déjà vu des plastiques durs et d'autres qui sont mous. Les touches de votre clavier sont dures, alors que le plastique des câbles de votre ordinateur est mou. Cela est dû au fait que tous les plastiques ont une température au-dessus de laquelle ils sont mous et déformables, et en-dessous de laquelle ils sont durs et fragiles. Cette température s'appelle température de transition vitreuse, ou Tg. Cette Tg est différente pour chaque plastique. A température ambiante certains plastiques sont au-dessus de leur Tg, et sont mous. D'autres sont au-dessous de leur Tg et sont durs.

Parfois on ajoute des additifs au plastique pour le rendre plus mou et plus déformable. Ces additifs s'appellent des plastifiants.

Parmi les thermoplastiques on trouve:


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