Présentation
Auteur(s)
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Maurice REYNE : Ingénieur ENSAIS - Ingénieur-conseil - Expert auprès du ministère de l’Industrie et à l’ANVAR
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Lire l’articleINTRODUCTION
Pour bien mesurer l’importance des matériaux de synthèse, il faut savoir que, en volume physique, leur production annuelle mondiale a aujourd’hui largement dépassé celle des métaux. En effet, la réalisation des produits ne doit pas se mesurer en pondéral car, dans l’industrie, on ne cherche pas à fabriquer des masses mais des pièces pour réaliser des fonctions.
Comme pour l’acier, on retrouve ces matériaux dans tous les secteurs d’activité : automobile, ferroviaire, constructions navale et aéronautique, électricité-électronique, électroménager, sports et loisirs, santé, bâtiments et travaux publics (BTP), textiles, agriculture, emballage, etc. Ceci, contrairement à d’autres matériaux qui restent très focalisés sur un type d’activité : papier-carton (50 % emballage, 50 % écriture), verre (2/3 bouteillerie, 1/3 bâtiment), caoutchouc (2/3 pneumatiques), béton et ciment (100 % BTP).
Il faut aussi savoir que l’électricité et l’électronique, telles que nous les connaissons, n’existeraient pas sans ces matériaux qui, grâce à leurs propriétés isolantes, ont permis leur développement et leur miniaturisation. Pour le futur, on peut attendre beaucoup de la fonction inverse car en dopant certains d’entre eux on pourra créer des fonctions semi-conductrices.
Le taux de croissance des matériaux de synthèse, après avoir connu une allure exponentielle dans les années 1960 à 1980 s’est ralenti, mais il reste encore le double de celui de la PIB, et de nouveaux développements sont attendus car on demeure encore loin de la phase de saturation.
Outre le fait qu’on ne revient pas sur des substitutions réussies, même une nouvelle crise pétrolière n’aurait que peu d’effet sur ces polymères qui ne consomment en fait que 5 % du pétrole (position qui reste marginale face aux transports et au chauffage 80 %).
Sous la pression écologique actuelle, on a trop tendance à oublier les atouts spécifiques apportés par les plastiques, en particulier, la baisse de coût drastique qu’ils ont permis de réaliser dans les industries de grandes séries : automobile, électroménager, électronique grand public, emballage... Ceci grâce à la possibilité de pouvoir réaliser, souvent en une seule opération, un produit fini multifonctions, léger, rigide ou souple, avec une large possibilité de formes, dans des conditions économiques satisfaisantes.
On trouvera ci-après résumées les caractéristiques technico-économiques de ces matériaux avec : la structure de la profession, les prix des polymères et les principaux éléments des coûts de transformation (qui demeurent le « thermomètre » de l’industrie), les principaux marchés par grands domaines d’applications, la notion de recyclage de leurs déchets (devenue un impératif) et une idée des développements possibles à moyen terme.
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5. Évolution prévisible
5.1 Évolution générale
Comme pour tous les matériaux, l'évolution des plastiques suit une courbe de vie avec les quatre phases classiques qui caractérisent leur taux d'expansion (figure 10).
HAUT DE PAGE5.2 Évolution des polymères
Au niveau de la production, il faut citer la mise au point de nouveaux catalyseurs métallocènes (à base de métaux : Ti, Zr ) qui permettent d'obtenir des polymères de très grande pureté.
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Polymères structurels
Pour le futur, on peut prévoir leur essor en raison de caractéristiques mécaniques, thermiques et économiques améliorées avec :
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une diffusion plus large des technoplastiques courants ;
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le développement de plastiques techniques thermostables qui pallie un handicap des plastiques ;
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l'utilisation de nouveaux alliages permettant de mieux adapter le produit à la fonction (matériau à la demande) ;
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l'usage plus étendu d'élastomères thermoplastiques qui comble le vide qui existait entre les caoutchoucs et les plastiques ;
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une croissance du conditionnement sous films complexes ;
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l'accroissement de l'emploi des composites à matrices plastiques (voir les articles de la rubrique « Applications des composites » dans ce traité).
-
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Polymères fonctionnels
Il s'agit de l'émergence de polymères adaptatifs qui sous une très faible masse satisfont une fonction spécifique. Toutefois, leurs applications n'en sont qu'à leurs débuts mais elles sont prometteuses et il est probable que le XXIe siècle verra leur apogée.
Leur développement concerne, en particulier, la satisfaction des fonctions suivantes : porosité, imperméabilité, rétention, dégradabilité, biocompatibilité, photosensibilité, mémoire de forme, piézo-électricité et surtout conductibilité électrique.
HAUT DE PAGE5.3 Évolution des procédés de transformation
On...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AGASSANT (J.-F.), BINÉTRUY (C.), KRAWCZAK (P.), LACRAMPE (M.-F.), VILLOUTREIX (G.) - Plastiques et Composites. Avant-propos. - [AM 15] Traité Plastiques et Composites (2003).
-
(2) - NAUDIN (C.-A.) - Nomenclature, classification et formules chimiques des polymères. - [A 3 035] Traité Plastiques et Composites (1995).
-
(3) - CHATAIN (M.) - Comportements physique et thermomécanique des plastiques. - [A 3 110] Traité Plastiques et Composites (1993).
-
(4) - FELDER (E.) - Usure des polymères. Aspects thermiques et applications. - [AM 3 136] Traité Plastiques et Composites (2005).
-
(5) - VERDU (J.) - Différents types de vieillissement chimique des plastiques. - [AM 3 152] Traité Plastiques et Composites (2002).
-
(6) - CROS (S.) - Propriétés...
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Addiplast http://www.addiplast.fr
Arkema http://www.arkema.fr
Bayer http://www.bayer.fr
BASF http://www.basf.fr
Clariant http://www.clariant.fr
Cray Valley http://www.crayvalley.com
Euromere http://www.euromere.com
Interpolymer http://www.interpolymer.com
Jackdaw Polymères France http://www.jackdaw-france.com
Polymer expert http://www.polymerexpert.fr
Résoltech...
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