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Auteur(s)
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Bernard GUÉRIN : Ingénieur CNAM – Matières plastiques - Projets et Produits nouveaux, Division Polymères TechniquesElf Atochem
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Lire l’articleINTRODUCTION
Par le volume annuel de production, le nombre de polymères différents et la variété des applications, la famille des polyamides est la plus importante des cinq grandes familles de polymères techniques (les quatre autres étant les polycarbonates, les polyacétals, les polyesters thermoplastiques et les polyoxyphénylènes ). Historiquement la plus ancienne, elle a bénéficié de l’effet de taille sur le coût des monomères en raison de l’importance des tonnages de polyamides 6 et 6-6 produits pour l’industrie textile.
Les polyamides, préparés par polycondensation de monomères difonctionnels, sont des composés macromoléculaires linéaires comprenant des motifs amides (—CO—NH— ) récurrents.
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Désignation normalisée (NF ISO 1874-1 d’octobre 1988 )
Les polyamides aliphatiques sont identifiés par des nombres indiquant le nombre respectif d’atomes de carbone présents dans leurs monomères. Deux nombres séparés par un tiret sont utilisés quand les polymères résultent de la condensation d’une diamine avec un diacide, le premier chiffre caractérisant le nombre d’atomes de carbone séparant les atomes d’azote de la diamine, le second correspondant au nombre total d’atomes de carbone présents dans le diacide.
Quand les monomères sont des aminoacides ou des lactames, le chiffre unique utilisé est le nombre total d’atomes de carbone présents dans la molécule de monomère.
Les monomères comprenant des cycles aromatiques et /ou cyclo-aliphatiques sont habituellement codés par une seule lettre ou par une courte combinaison de lettres correspondant au nom chimique de la structure cyclique.
Dans la nomenclature utilisée pour les copolymères, les chiffres relatifs aux différents comonomères sont séparés par des barres obliques, le principal composant étant cité le premier, suivi des composants mineurs dans l’ordre décroissant de leurs teneurs.
Les principaux producteurs et leurs marques commerciales sont données en .
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- Version archivée 1 de août 1978 par Philippe LUTON, Roger KÉRAUDY
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3. Propriétés
3.1 Généralités
Une vingtaine de producteurs mondiaux commercialisent plus d’un millier de qualités différentes réalisées à partir de la vingtaine de types de polyamides disponibles industriellement parmi environ 65 types de PA actuellement connus. Chaque année, une centaine de nouveaux grades se substituent aux plus anciens pour répondre aux besoins de l’industrie.
Les liaisons hydrogène, interactions électrostatiques entre un atome d’hydrogène lié à un atome fortement électronégatif (N) et un groupement polaire comportant un atome fortement électronégatif (O), sont très énergétiques car elles font intervenir des moments dipolaires importants, aux très faibles distances interpolaires liées à la petite taille des atomes mis en jeu.
À titre d’exemple, la figure 2 schématise les liaisons hydrogène dans le polyamide 11.
En première approximation, nous pouvons admettre que la cohésion d’un échantillon macromoléculaire est une fonction molaire additive, c’est-à-dire qu’elle est déterminée par la somme des interactions élémentaires qui se développent entre groupements moléculaires.
C’est pourquoi l’énergie cohésive des polyamides est beaucoup plus élevée que celle d’autres polymères.
polyamide 6-6 : 158 kJ/mol, à comparer avec :
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poly(éthylènetéréphtalate)58 kJ/mol ;
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polystyrène32 kJ/mol ;
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poly(chlorure de vinyle)19 kJ/mol ;
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poly(butadiène-1,4)17,6 kJ/mol ;
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polyéthylène8,8 kJ/mol.
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De cette énergie cohésive élevée découle les bonnes propriétés des polyamides. Ainsi, la résistance intrinsèque des polyamides aux huiles et aux graisses, même à température élevée, explique leur large utilisation dans le domaine des transports, automobiles et camions notamment. Les autres propriétés exceptionnelles des polyamides sont :
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leur résistance aux solvants et aux bases ;
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leur tenue en fatigue ;
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leurs résistances aux chocs répétés...
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Les noms des sociétés productrices, leur localisation, les types de polyamides fabriqués et leurs marques sont donnés dans les tableaux ci-contre et ci-contre.
HAUT DE PAGE
Polyamides dans : Encyclopedia of Polymer Science and Engineering - . 2e éd. 1990, vol. 11, p. 315 à 409, Wiley.
Nylons Resins - . CEH Marketing Research Report. 1990.
Polyamides. General, Plastics and Fibers dans : Encyclopedia of chemical Technology - . Vol. 18, p. 328 à 436.
ENPLAS : Booklet on engineering plastics - . The Japan Engineering Plastics Association.
Polyamides dans : Modern Plastics Encyclopedia, 1992 McGraw-Hill. -
Polyamides dans : Kunststoff-Handbuch - . Vol. VI, Carl Hanser Verlag München 1966.
KORSHAK (V.V.), FRUNZE (T.M.) - Synthetic hetero-chain polyamides - . Academy of Sciences of the USSR. Israel Program for Scientific Translations. Jerusalem 1964.
ULLMANN’s Encyclopedia of industrial chemistry - . Vol. A 21 1992 VCH Publishers, p. 179-205.
High Performance Polymers : Their origin and development - . Elsevier, New York 1986 :
SEYMOUR (R.B.), KIRSHENBAUM (G.S.) - The history and development of Nylon 6-6 - , p. 19-37.
MATTHIES (P.), SEYDL (W.F.) - The history and development of Nylon 6 - , p. 39-53.
APGAR (G.B.), KOSKOSKI (M.J.) - The history and development of Nylons 11 and 12 - p. 55-65.
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