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

L’hex-1-ène, un exemple de co-α-oléfine utilisée[2], qui porte une double liaison carbone-carbone en position α.

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

Sacs de plastomère[8] : résine en granulés destinés à être mis en forme par extrusion.

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

1. (en) [PDF] D. G. Sellers, A Review of Single Site Metallocene Plastomers, TAPPI Meeting 2001, ExxonMobil Chemical
2. (en) Harutun G. Karian, Handbook of polypropylene and polypropylene composites, p. 201-204, Marcel Dekker, 2^e éd. 2009, 670 p. (ISBN 0-8247-4064-5). Lire en ligne
3. Structure quasi linéaire, par opposition à une structure ramifiée qui est obtenue par polymérisation en haute pression.
4. (en) Clara D. Craver et Charles E. Carraher, Jr., Applied polymer science:21st century, p. 80, Elsevier Science, 1^re éd. 2000, 1072 p. (ISBN 0-08-0434177). Lire en ligne
5. 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.
6. 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).
7. Par comparaison, les copolymères élastomères éthylène/propène EP et EPDM contiennent de 15 à 40 % de motifs propène.
8. Plastomère Exact 0201 de Dex Plastomers (nl), un grade de copolymère éthylène/α-octène (en) (Plastomère C8).
9. Jacques Kessler, René Bourgeois et Henri Chauvel, Mémotech : génie des matériaux, Paris, Educalivre, 2001, 528 p. (ISBN 978-2-713-52246-8, OCLC 300135131), p. 32

Voir aussi

Articles connexes

• Éthylène-acétate de vinyle (EVA)
• Élastomère thermoplastique

Lien externe

• Définition, sur TLFi.