Devoir complet de pétrochimie et de plasturgie

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ECOLE SUPERIEURE D’INDUSTRIE (E S I) DEVOIR DE MAISON DE PETROCHIMIE ET DE PLASTURGIE En troisième année d’Ingénieur de conception Option : Génie Chimique option Pétrole Réalisé par : KONE Kouwelton Patrick Franck Olivier Enseignant Année académique : 2012-2013 THEMES : Gaz de synthèse Méthanol Ethanol Caractéristiques hydrothermomécaniqueS des plastiques M. DIARRASSOUBA Enseignant au DFR-GCAA Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique République de Côte d’Ivoire Union-Discipline-Travail

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ECOLE SUPERIEURE D’INDUSTRIE

(E S I)

DEVOIR DE MAISON DE

PETROCHIMIE ET DE PLASTURGIE En troisième année d’Ingénieur de conception

Option : Génie Chimique option Pétrole

Réalisé par :

KONE Kouwelton Patrick Franck Olivier

Enseignant

Année académique : 2012-2013

THEMES :

Gaz de synthèse Méthanol Ethanol

Caractéristiques hydrothermomécaniqueS des plastiques

M. DIARRASSOUBA

Enseignant au DFR-GCAA

Ministère de l’Enseignement

Supérieur et de la Recherche

Scientifique

République de Côte d’Ivoire

Union-Discipline-Travail

Sommaire

Sommaire

Gaz de synthèse……………………………………….……………………………………….1

Méthanol……………………………………………………………………………………….6

Ethanol………………………………………………………………………………………..11

Caractéristiques hydrothermodynamiques des plastiques…………………………………….15

Bibliographie…………………………………………………………….……………………20

Gaz de synthèse

Page 1

Introduction

L’actualité nous permet de prendre conscience dans un contexte mondialisé des défis

énergétiques et environnementaux. En effet la population mondiale augmente ainsi que le

développement des pays émergents et si les comportements humains ne changent pas, les

réserves en énergie d’origine fossile s’épuiseront de plus en plus vite. D’autre part une

deuxième problématique mondiale, liée à cette consommation excessive d’énergie d’origine

fossile notamment pour le transport, est la pollution atmosphérique et en particulier le rejet de

gaz à effet de serre comme le CO2 ou le CH4, ce qui a pour conséquence l’augmentation de la

température atmosphérique moyenne du globe et un dérèglement climatique. Pour maîtriser

les rejets de CO2 et rétablir l’équilibre planétaire, de nombreuses solutions énergétiques sont

étudiées notamment celles reposant sur des sources d’énergie alternatives.

C’est dans cet état d’esprit que l’utilisation de la biomasse, qui est une source abondante

sur la surface du globe, a été envisagée pour fournir de l’énergie. Plusieurs filières de

valorisation de la biomasse sont étudiées et l’objet de ces travaux est la transformation

thermochimique de la biomasse lignocellulosique par gazéification afin de produire un gaz de

synthèse, mélange de CO et H2.

Un gaz de synthèse ou syngas est le nom donné à un mélange gazeux qui contient une

quantité variable de monoxyde de carbone et d'hydrogène, ainsi qu'un peu de dioxyde de

carbone. Il existe différentes méthodes pour l'obtenir : reformage par la vapeur du gaz naturel

(ou d'hydrocarbures liquides), gazéification du charbon, extraction de la biomasse ou

gazéification de déchets. Son nom provient de son utilisation lors de la création du gaz naturel

synthétique (synthetic natural gas) ou lors de la synthèse de l'ammoniac ou du méthanol, selon

un procédé appelé méthanation. Il est également utilisé comme produit intermédiaire dans la

fabrication du synfuel.

Il s’agira pour nous d’étayer la production de gaz de synthèse et ensuite de l’utilisation

de ceux-ci.

Gaz de synthèse

Page 2

1. Production de gaz de synthèse

Le gaz de synthèse destiné à servir de combustible est le plus souvent créé par la

gazéification du charbon, l'extraction de la biomasse ou par la gazéification des déchets. Les

réactions chimiques majeures sont alors :

C + H2O → CO + H2

C + O2 → CO2

CO2 + C → 2 CO

Lorsqu'il est utilisé dans la synthèse industrielle de l'hydrogène à grande échelle,

(principalement dans la synthèse de l'ammoniac), il peut aussi être formé à partir du gaz

naturel (via le reformage catalytique) :

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Pour produire encore plus d'hydrogène à partir de ce mélange, plus de vapeur est ajoutée

et la réaction du gaz à l'eau survient :

CO + H2O → CO2 + H2

Lors de la synthèse de l'ammoniac, l'hydrogène doit être séparé du CO2 pour éviter que

ce dernier n'empoisonne les catalyseurs. Cela est principalement effectué par un pressure

swing adsorption (PSA), par un réacteur à membranes ou lors d'une amine scrubbing. Le

tableau ci-après résume les différents procédés de gazéification.

Gaz de synthèse

Page 3

2. Utilisation des gaz de synthèse

Le gaz de synthèse possède moins que la moitié de la densité d'énergie du gaz naturel. Il

peut servir de combustible et est souvent utilisé comme source de carburant ou composé

chimique intermédiaire lors de la fabrication d'autres produits chimiques.

Le gaz de synthèse peut servir lors du procédé Fischer-Tropsch pour synthétiser du

diesel ou il peut être converti en méthane et en éther méthylique lors des procédés

catalytiques.

Gaz de synthèse

Page 4

La synthèse Fischer-Tropsch est une réaction catalysée convertissant un mélange CO +

H2 appelé gaz de synthèse en hydrocarbures de longueur de chaîne comprise entre C1 et C100

ou plus.

L’invention du procédé Fischer-Tropsch date de 1925 et est attribuée à deux chercheurs

allemands, Franz Fischer et Hans Tropsch. Ce procédé a été exploité en particulier pendant la

Seconde Guerre mondiale en Allemagne et dans une moindre mesure au Japon à partir du

charbon pour produire du carburant liquide.

Dans les années 50, ce procédé a été utilisé en Afrique du Sud à hauteur d’un tiers de

ses besoins en 2006. Par ailleurs la crise du pétrole de 1973 a ouvert la voie de la recherche

sur ce procédé qui a été amélioré et les procédés ont été diversifiés et regroupés sous le nom

de synthèse de Fischer Tropsch.

Aujourd’hui, le principe général de la réaction Fischer-Tropsch s’est beaucoup enrichi,

et a donné naissance à des procédés et appellations plus génériques, telles que CTL (Coal to

Liquids), GTL (Gas to Liquids), BTL (Biomass to Liquids), parfois décrits génériquement par

"xTL". Différentes technologies de réacteur sont utilisées, des réacteurs à lit fixe basse

température, des réacteurs à combustible en suspension basse température et des réacteurs à lit

fluidisé haute température. Pour les trois réacteurs, le catalyseur a un rôle primordial. Les

catalyseurs couramment utilisés sont le fer ou le cobalt qui sont amélioré en présence d’alkali

(K2O pour le fer).

Gaz de synthèse

Page 5

La figure ci-après résume la production et l’utilisation des gaz de synthèse.

Conclusion

Il ressort de ce bref travail que les gaz de synthèse sont d’utilité pour l’industrie. Sa

production est assez simple même si elle nécessite beaucoup d’apport de chaleur ; son

utilisation étant assez diversifiée, ce produit mérite de plus amples recherches et attentions.

Méthanol

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Introduction

Le méthanol ou alcool méthylique est, avec comme applications principales la

fabrication de formol, HCHO et du méthyltertiobutyléther, (CH3)3COCH3, l’une des plus

importantes matières première organique industrielle. Sa production mondiale en 1991 est de

l’ordre de 20 Mt par an et elle augmentera certainement au cours des années futures. C’est le

plus simple des alcools aliphatiques. Il a été initialement obtenu par distillation destructive du

bois. En ce qui concerne sa toxicité, il est nécessaire de signaler qu’un empoisonnement par le

méthanol peut conduire dans ces cas graves à la cécité et cela quel que soit le mode de

pénétration dans l’organisme, voie orale ou inhalation par exemple.

1. Définition

Le méthanol (ou alcool méthylique, carbinol, alcool de bois, naphte de bois ou esprit de

bois) est un composé chimique de formule : CH3OH (souvent abrégé en MeOH). C’est le plus

simple des alcools. C'est un liquide léger, volatil, incolore, inflammable, toxique avec une

odeur caractéristique un peu dégoûtante, plus douce et sucrée que celle de l’éthanol (alcool

éthylique). À température ambiante, ce liquide polaire sert d'antigel (pour liquide de

refroidissement par exemple), de solvant, carburant (en aéromodélisme ou en speedway) et

comme dénaturant de l’alcool éthylique. Ces deux alcools restent néanmoins dissociables par

distillation. En effet la température d'ébullition de l'alcool méthylique n'est que de 65°C alors

que celle de l'éthanol est de 79°C. Le méthanol sert aussi à produire le biodiesel par réaction

de trans-estérification.

Le méthanol est naturellement produit par le métabolisme d'organismes anaérobies de

nombreuses variétés de bactéries, ce qui explique une petite fraction de vapeur de méthanol

présente dans l'atmosphère. En quelques jours, ce méthanol atmosphérique est oxydé par

l'oxygène de l’air avec l’action favorisante de la lumière du soleil pour former du dioxyde de

carbone et de l'eau.

Méthanol

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2. Principe du procédé de production

Le méthanol est produit par synthèse conformement aux deux réactions équilibrées

suivantes :

A ces deux réactions il faut associer la réaction équilibrée suivante :

Ces trois réactions ne sont pas indépendantes puisqu’il existe une relation entre les

constantes d’équilibre K1, K2 et K3 des réactions (1), (2) et (3) qui est la suivante :

Les données thermodynamiques sont rassemblées dans le tableau ci-après.

L’examen de ces données montre qu’à 600 K déjà les enthalpies libres de référence pour

les trois (3) réactions sont positives ce qui conduit nécessairement à adopter des conditions

expérimentales telles que les enthalpies libres deviennent négatives du fait de la valeur du

monôme des activités. C’est dire que les conditions de synthèse du méthanol seront peu

habituelles ; c’est l’application de la technologie mise au point pour la synthèse de

l’ammoniac qui a permis de réaliser la synthèse du méthanol.

Méthanol

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Les réactions (1) et (2) sont exothermiques et se font avec diminution de volume. On

aura donc intérêt à travailler à la température la plus basse possible et à la pression la plus

élevée possible conformément aux formules donnant les variations des constantes d’équilibre

Kp et Kx en fonction respectivement de T et p. trois domaines de travail ont été considérés ; ce

sont les suivants :

- Hautes pressions : 250-350 bars, 300-450°C, ZnO, Cr2O3,

- Moyennes pressions : 150 bars, 300°C, CuO, ZnO,

- Basses pressions : 50 bars, 225°C, Cu, ZnO, Al2O3.

Les procédés hautes pressions ont progressivement été abandonnés malgré

l’insensibilité au soufre et au chlore des catalyseurs utilisés parce qu’ils sont

technologiquement trop coûteux du point de vue investissement et entretien.

Les procédés moyennes pressions proposés se sont traduits par des procédés basses

pressions au fur et à mesure de l’amélioration de l’activité des catalyseurs. Pour ces procédés

il est nécessaire cependant d’éliminer tous les composés soufrés ou chlorés qui désactivent les

catalyseurs.

Le catalyseur industriel, Cu-ZnO-Al2O3, actuellement utilise peut être considéré comme

du cuivre dispersé dans de l’oxyde de zinc associé à de l’alumine amorphe. L’alumine est un

promoteur structural qui assure la stabilité mécanique du catalyseur et son activité à long

terme en maintenant la dispersion du cuivre. On notera enfin que le dioxyde de carbone a

certainement une influence sur l’état d’oxydation des centres actifs du catalyseur.

En présence du catalyseur industriel et bien que de nombreuses discussions aient encore

lieu, on peut considérer que la formation du méthanol se fait préférentiellement à partir du

dioxyde de carbone suivant la réaction (2).

La matière première essentielle pour la production du méthanol est le gaz de synthèse

avec la stœchiométrie 1:2 en CO/H2.

Méthanol

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3. Utilisation

Le méthanol est la matière première nécessaire à la production de nombreux composés.

Les plus importants sont le formol, HCHO, et le méthyl-tertiobutyléther, MTBE, (CH3)3C-O-

CH3. Le premier correspond à une consommation représentant environ le tiers de la

production de méthanol ; il est utilisé comme matière première pour la production de

différents polymères. Le second dont la production ne cesse de croitre est l’additif des

essences sans plomb. Les autres applications du méthanol concernent son addition pour

obtenir des carburants à haut indice d’octane, son emploi comme solvant, la fabbrication

d’acide acétique, CH3COOH, le chlorure de méthyle, CH3Cl, les méthyl, diméthyl et

trimétylamines CH3-NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N et le téréphtalate de diméthyle, H3C-O-CO-

C6H4-CO-O-CH3. La figure ci-après regroupe les principales applications du méthanol.

Méthanol

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Conclusion

Le méthanol est un produit très utile car son obtention est accessible ; sa technologie

industrielle ne demande pas beaucoup de moyens (moyens énergétique et technique) et son

utilisation est diverse de tel sorte qu’il peut substituer certains carburants. Néanmoins, ses

potentialité reste encore mal connu et mérite qu’on s’y penche de façon hardie.

Ethanol

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Introduction

L’éthanol ou alcool éthylique présente une certaine importance compte tenu de son

emploi comme composant des carburants et de sa production de plus en plus axée sur l’emploi

de matières végétales renouvelables telles que les mélasses de l’industrie sucrière et le maïs.

1. Définition

L’éthanol, ou alcool éthylique, est un alcool de formule semi-développée CH3-CH2-OH.

C'est un liquide incolore, volatil, inflammable et miscible à l'eau en toutes proportions. C'est

un psychotrope, et l'une des plus anciennes drogues récréatives. Couramment appelé «alcool»,

car retrouvé dans toutes les boissons alcoolisées et dans les boissons spiritueuses, il est aussi

utilisé dans les thermomètres, comme solvant et comme carburant.

L'éthanol est un alcool primaire à deux carbones de formule brute C2H6O et de formule

semi-développée CH3CH2OH ou CH3-CH2-OH, indiquant que le carbone du groupe méthyle

(CH3-) est attaché au groupement méthylène (-CH2-) lui-même attaché au groupement

hydroxyle (-OH). C'est un isomère de constitution de l'éther méthylique. L’éthanol est

usuellement désigné par l’abréviation « EtOH », le groupement éthyle (C2H5-) étant

communément abrégé « Et » en chimie organique.

2. Production de l’éthanol

Deux procédés de production de l’éthanol sont mis en œuvre. Un procédé par synthèse à

partir de l’éthylène et un procédé par fermentation. Le procédé par synthèse consiste

essentiellement en l’hydratation de l’éthylène en présence d’un catalyseur constitué d’acide

orthophosphorique supporté. La température est comprise entre 270 et 280°C et la pression est

de l’ordre de 70 bars. La réaction est la suivante :

Ethanol

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Elle est très exothermique et s’effectue avec diminution de volume. La température

élevée à laquelle on espère est nécessaire pour obtenir une vitesse d’hydratation suffisante. On

remarquera qu’à cette température, est positive ; il est donc nécessaire que la valeur du

monôme des activités M compense la valeur de pour rendre négatif. De toute façon

le taux de conversion est nécessairement limité, de l’ordre de 5%, ce qui conduit à de

nombreux recyclages.

Le schéma ci-après illustre bien ce fait.

L’eau et l’éthylène comprimé sont envoyés après chauffage dans le réacteur (2). Le

milieu réactionnel est refroidi et recueilli dans un séparateur gaz liquide. Les gaz sont lavés

par une solution de soude dans la colonne (13) comprimés et recyclés. Le mélange eau-

éthanol est soumis à un entrainement à la vapeur ce qui permet de séparer l’acétaldéhyde

formé qui est traité dans l’hydrogénateur (3). Le mélange ainsi obtenu directement et celui

résultant de l’hydrogénation de l’acétaldéhyde sont distillés dans les colonnes (15) et (16). On

obtient ainsi de l’éthanol à 95%. Les impuretés légères sont essentiellement des éthers.

Le passage de l’éthanol à 95% à l’éthanol absolu de pureté voisine de 100% se fait par

distillation azéotropique en présence de benzène. Le procédé par fermentation exploité

principalement au Brésil, aux Etats-Unis et en Inde, comprend les deux réactions

enzymatiques suivantes :

Ethanol

Page 13

Un ancien procédé pour produire l’éthanol consistait en une réaction d’estérification de

l’éthylène par l’acide sulfurique et en une réaction d’hydrolyse. Ces réaction sont les

suivantes :

Ethanol

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3. Utilisation

L’éthanol constitue un composant important des carburants, au Brésil par exemple. En

tant que solvant, il peut être considéré comme le plus important solvant après l’eau

particulièrement dans le domaine des parfums, des arômes, des cosmétiques, des détergents et

en pharmacie. L’alcool éthylique de fermentation est préféré, notamment en Europe, lorsque

le produit qui en contient correspond à un usage corporel. L’éthanol constitue aussi une

matière première nécessaire à la production d’acétaldéhyde, de diéthyléther, d’acétate

d’éthyle, d’éthylamines et de vinaigre.

La production annuelle mondiale d’éthanol synthétique est de l’ordre de 2 Mt et celle

d’éthanol de fermentation de 6 Mt. Le méthanol de fermentation revient généralement plus

cher que le méthanol de synthèse mais sa production correspond à d’autres impératifs tels que

la valorisation de produits naturels renouvelables.

Conclusion

L’éthanol, produit prisé pour son usage en tant que boisson, s’est révélé avec l’essor de

la pétrochimie comme un produit important dans plusieurs domaines de l’industrie. Utilisé

comme substitut aux carburants d’origine fossile, il sert aussi de matière première à beaucoup

de produit à usage commun. Il est à noter que sa production par fermentation menace les

produits agricoles car sa synthèse fait intervenir des technologies avancées.

Caractéristiques hydrothermomécaniques des plastiques

Page 15

Introduction

L’évolution de l’industrie dans ces dernières décennies a poussé la recherche de

nouveaux matériaux plus malléable et plus disponible au détriment des métaux courants ou

comme le bois ou autre matière. Le caoutchouc venait être un matériau de substitution idéal

pour certaines applications et fabrications d’ustensiles de la vie de tous les jours mais le fait

qu’il provienne limitait encore les possibilités ; mais son étude approfondie a permis de

découvrir une nouvelle famille de composés qui allait changer et faciliter la vie de l’être

humain : les polymères.

Ces polymères, selon leurs natures chimiques, ont des caractéristiques

physicochimiques qui gouvernent leurs comportements mécaniques et rhéologiques. Il devient

donc intéressant de maitriser ces caractéristiques pour concevoir ou adapter les propriétés

rhéologiques d’un polymère à des besoins spécifiques.

1. Principales caractéristiques

1.1.Plastiques : matériaux viscoélastiques

Il s’ensuit que les relations que l’on peut établir entre les contraintes σ qui leur sont

imposées et les déformations ε qui en résultent font intervenir le temps t. Pour s’en

convaincre, il suffit d’appliquer, par exemple, une charge constante de traction uniaxiale à une

barre de matière plastique ; on constate alors que la déformation qui est mesurée

immédiatement après la mise sous charge continue à augmenter. Il est évident qu’un modèle

simple, purement élastique, ne permet pas de décrire ce comportement.

Si l’on plie un profilé de PVC rigide sur lui-même à la température ambiante, son aspect

change à l’endroit de la pliure : il devient plus clair dans la partie tendue et plus sombre dans

celle qui est comprimée, mais on n’observe pas de rupture.

Si l’extrémité de ce profilé avait été frappée brutalement sur une surface dure, une partie

aurait probablement été rompue, éventuellement en plusieurs morceaux.

Caractéristiques hydrothermomécaniques des plastiques

Page 16

1.2. Plastiques : mélanges complexes

1.2.1. Addition de charges

Les polymères ne sont presque jamais utilisés seuls. Cependant, certains adjuvants n’ont

qu’une faible influence directe sur les propriétés mécaniques des plastiques.

D’autres adjuvants sont associés aux plastiques dans le but prioritaire de modifier leurs

propriétés mécaniques ou leur structure : c’est le cas en particulier des charges granulaires ou

fibreuses, des plastifiants et des agents d’expansion (porogènes).

1.2.1.1. Charges granulaires

On peut dire, en première approximation, que les charges granulaires diminuent

l’allongement à la rupture en traction et, dans le cas de charges minérales ou métalliques,

augmentent le module d’élasticité et les conductivités électrique et thermique.

1.2.1.2. Charges fibreuses

Les charges fibreuses sont employées couramment sous forme de fibres courtes,

moyennes ou longues dans les résines thermodurcissables et, en particulier, dans celles qui se

trouvent initialement à l’état liquide. Leur emploi déjà ancien dans les résines

thermoplastiques se développe actuellement.

Les produits de renforcement fibreux les plus employés ont pour effet d’augmenter le

module d’élasticité et la contrainte à la rupture.

1.2.1.3 Agents porogènes

Les agents porogènes ajoutés aux matières thermoplastiques provoquent, au moment de

leur injection ou de leur extrusion, une expansion limitée du polymère fondu, qui est

conservée pendant le refroidissement.

Caractéristiques hydrothermomécaniques des plastiques

Page 17

1.2.1.4 Plastifiants

Les plastifiants sont des molécules petites ou moyennes, qui sont incorporées par

différents moyens mécaniques entre les macromolécules, pour diminuer les forces de liaison

qui les associent.

1.2.2 Mélanges de polymères

Les plastiques industriels (les seuls qui nous intéressent ici) sont aussi des matériaux

constitués d’une ou plusieurs résines. Dans ce dernier cas, et aussi lorsque le polymère est

partiellement cristallin, ils sont biphasiques et les deux phases ont des propriétés rhéologiques

différentes. Ils contiennent souvent une charge granulaire ou fibreuse (ou les deux), plus

rarement des plastifiants, en plus d’autres adjuvants qui ont une influence moins directe sur

leurs propriétés. Leurs renforts ou leur structure moléculaire les rendent généralement

anisotropes ; ils peuvent être allégés ou expansés et les masses volumiques peuvent être alors

réparties dans le volume de façon hétérogène.

2. Comportement thermomécanique

2.1. Généralités

Le comportement mécanique des plastiques est, comme nous l’avons vu, surtout

dépendant des liaisons intermoléculaires. Les forces covalentes n’interviennent généralement,

à l’état fondu ou solide, que pour des contraintes mécaniques de scission ou de traction

localement élevées, sauf dans les matières thermorigides dont elles assurent la cohésion. Les

liaisons intramoléculaires ont cependant un rôle important dans la rupture des polymères

linéaires. Il existe une masse moléculaire critique, comprise entre 10 000 et 40 000 suivant le

type de polymère, à partir de laquelle Tv et la plupart des propriétés mécaniques varient peu

avec M. Cette limite est une borne inférieure pour les polymères industriels qui sont dits hauts

polymères : au-dessous, les ruptures se produisent, pour des contraintes faibles, en

contournant les chaînes courtes. On peut résumer ce qui précède et en tirer quelques

implications générales :

Caractéristiques hydrothermomécaniques des plastiques

Page 18

- les polymères industriels sont des hauts polymères ;

- leur rigidité dépend surtout des liaisons intermoléculaires et, par suite, on peut

s’attendre à ce qu’ils aient des modules d’élasticité en flexion plus faibles que ceux

des métaux et des céramiques ;

- leur résistance à la rupture dépend du nombre de liaisons covalentes intervenant

dans la fracture ; par suite, si l’on augmente ce nombre, on va accroître la résistance

mécanique du polymère.

L’orientation des chaînes conduit à ce résultat, le gain de résistance étant évidemment

obtenu dans la direction de l’orientation ; le module d’élasticité en traction (module d’Young)

sera également augmenté (fibres synthétiques, aramides...) ;

- les liaisons intermoléculaires sont fortement affectées par la température : elles

cessent d’agir de façon utile au plan mécanique au-delà de Tv pour les polymères

amorphes et de Tf pour les polymères cristallins.

Une comparaison générale sommaire (figure 53) des propriétés mécaniques et

thermiques des différents matériaux : module d’Young E, contrainte à la rupture en traction

σR, coefficient de Poisson μ, température maximale d’emploi Tmax, permet de situer les

plastiques parmi les autres matériaux.

Figure : Propriétés mécaniques et thermiques comparées des différents matériaux

Caractéristiques hydrothermomécaniques des plastiques

Page 19

Conclusion

On peut donc penser que c’est une gageure d’essayer de proposer une vue synthétique

significative des propriétés des plastiques. En réalité, les résines sont souvent utilisées sans

additif qui les modifie de façon notable. Par ailleurs, elles sont plus ou moins thermosensibles

et vont jouer un rôle dominant dans le comportement des matériaux qui viennent d’être décrits

rapidement. Il ne peut pas être indifférent, en effet, quelle que soit sa structure finale

(renforcée, allégée, chargée,...) qu’un polymère subisse pour une élévation de température de

quelques degrés une chute du module de Coulomb portant sur 4 à 5 puissances de 10. Ce

comportement, qui est celui des polymères amorphes, se distingue de celui d’une résine

thermorigide ou (jusqu’à la fusion) de celui des polymères partiellement cristallins dont les

macromolécules sont plus fortement liées.

Il semble donc d’un grand intérêt pour la compréhension et, par suite, pour la prévision

du comportement des plastiques, d’examiner en détail les propriétés thermomécaniques des

résines de base.

Il faut cependant reconnaître aux résines thermorigides renforcées par des fibres une

place à part, du fait que le caractère déjà faiblement viscoélastique de la matrice est masqué

par son association avec des fibres élastiques et par l’hétérogénéité et l’anisotropie du

matériau. On pourra donc, dans une certaine mesure, négliger leur viscoélasticité et surtout

tenir compte, dans la prévision de leur comportement, des deux derniers caractères.

Bibliographie

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Bibliographie

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R. PERRIN et J.P SCHARFF. Chimie industrielle. Paris : MASSON 2nd

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