Plastomère
Un plastomère est un polymère linéaire (ou un matériau macromoléculaire) qui, sous l’action d’une contrainte, peut subir une déformation élastique accompagnée d’une déformation plastique (permanente) (par opposition à un élastomère).
Les plastomères sont aussi une classe de copolymères d’éthylène, apparus sur le marché en 1991[1]. Ces polyoléfines connaissent, comme le PEBDL, une importance croissante.
Description
Les plastomères sont une classe de copolymères d’éthylène qui se situent entre le polyéthylène à basse densité linéaire[3] (désigné par le sigle PEBDL, LLDPE en anglais) et les élastomères totalement amorphes[4],[5], ce qui explique l’étymologie du mot-valise « plastomère » (plastique-élastomère).
Ils sont obtenus par copolymérisation coordinative de l’éthylène en présence d’une α-oléfine supérieure (but-1-ène, hex-1-ène, etc.), par catalyse avec un métallocène[1],[6]. La composition approximative en « comonomère » oléfine varie typiquement de 10 à 30 % (taux massiques)[2],[7], ce qui permet de produire des matériaux de caractéristiques très différenciées. Il est ainsi possible de synthétiser des plastomères de densité variant approximativement de 0,860 à 0,910[2]. Comparés au PEBDL, les plastomères présentent un module de flexion, une résistance à la traction et un point de fusion plus faibles ; ils montrent un allongement (pouvant dépasser 800 %) et une ténacité plus élevés[2].
Classement en fonction de la densité
Le tableau ci-dessous montre un classement (non exhaustif) de polyoléfines en fonction de la densité (c’est-à-dire du taux de cristallinité[9]). Les polyoléfines présentent des densités très faibles, avec des valeurs inférieures à l’unité. Elles flottent dans l’eau.
| Densités | Types de polyéthylène et ses copolymères |
|---|---|
| < 0,880 | Structure totalement amorphe[9] |
| 0,860 - 0,960 | Structure linéaire |
| 0,863 - 0,910 | Plastomères[1] |
| 0,86 - 0,89 | POE (élastomères polyoléfine), d’après certains auteurs[2] |
| 0,89 - 0,91 | POP (plastomères polyoléfine), d’après certains auteurs[2] |
| 0,880 - 0,900 | ULDPE (Ultra Low Density PE en anglais, ultra basse densité linéaire)[9] |
| 0,900 - 0,915 | VLDPE (Very Low Density PE, très basse densité linéaire)[9] |
| ~0,915 - ~0,935 | mPEBDL[2] (grade obtenu par catalyse avec un métallocène) |
| 0,915 - 0,935 | Structure ramifiée : PEBDr (radicalaire)[9] |
| ~0,935 - 0,945 | PEmd (moyenne densité, linéaire)[9] |
| 0,945 - 0,960 | PEHD (linéaire)[9] |
| 1,020 | Structure totalement cristalline (extrapolation)[9] |
Notes et références
- (en) [PDF] D. G. Sellers, A Review of Single Site Metallocene Plastomers, TAPPI Meeting 2001, ExxonMobil Chemical
- (en) Harutun G. Karian, Handbook of polypropylene and polypropylene composites, p. 201-204, Marcel Dekker, 2e éd. 2009, 670 p. (ISBN 0-8247-4064-5). Lire en ligne
- Structure quasi-linéaire, par opposition à une structure ramifiée qui est obtenue par polymérisation en haute pression.
- (en) Clara D. Craver et Charles E. Carraher, Jr., Applied polymer science:21st century, p. 80, Elsevier Science, 1re éd. 2000, 1072 p. (ISBN 0-08-0434177). Lire en ligne
- Les copolymères d’éthylène à taux élevé de co-α-oléfines sont totalement amorphes, ce qui leur permet de posséder des propriétés élastomères après réticulation.
- La catalyse « Ziegler-Natta » (par exemple) permet aussi la copolymérisation coordinative de l’éthylène avec d’autres oléfines (voir par exemple le fichier [PDF] cité dans les Références).
- Par comparaison, les copolymères élastomères éthylène/propène EP et EPDM contiennent de 15 à 40 % de motifs propène.
- Plastomère Exact 0201 de Dex Plastomers (nl), un grade de copolymère éthylène/α-octène (en) (Plastomère C8).
- Jacques Kessler, René Bourgeois et Henri Chauvel, Mémotech : génie des matériaux, Paris, Educalivre, , 528 p. (ISBN 978-2-713-52246-8, OCLC 300135131), p. 32
