Matières plastiques

Sciences BMA Ébénisterie
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Ch. 11. Matières plastiques
Résumé
11. Matières plastiques
Exercices
Objectifs :
•
•
•
Tester le comportement thermique des matières plastiques
Tester le comportement chimique des matières plastiques
Procéder aux tests d'identification des thermoplastiques
1. Comportement thermique
Vidéo
Matériel
Schéma du montage
- Tubes à essai tenu avec une pince bois
- Chauffage gaz bec Bunsen
- échantillons : stratifié, tuyau PVC, pot de yaourt, fil de nylon
Nous chauffons chaque échantillon dans un tube à essais.
Observations
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1. Attribuer les appellations de thermoplastique et de thermodurcissable aux deux catégories de
matières plastiques testées
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2. Rechercher dans un dictionnaire ou une encyclopédie, deux ou trois exemples de procédé de
fabrication d'objets utilisant le ramollissement des matières plastiques par la chaleur
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2. Comportement vis-à-vis des agents chimiques
Les essais des acides, des bases et des solvants sur trois matières plastiques sont notés :
●
B : bonne résistance,
●
M : médiocre résistance,
●
L : résistance limitée.
polyéthylène
(PE)
polychlorure de vinyle
(PVC)
polyamide (nylon)
Acide chlorhydrique concentré
B
B
M
Acide sulfurique à 80 %
B
B
M
Lessive de soude
B
B
B
Acétone (solvant organique)
M
M
B
1. Qu'est-ce qui justifie le transport et le conditionnement des acides et des bases dans des
récipients en PE ou en PVC ?
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2. Proposer une utilisation de l'acétone ?
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Ch. 11. Matières plastiques
3. Identification des matières plastiques
Matériel
- Tubes à essai tenu avec une pince bois,
- bécher contenant de l'eau, un bécher contenant de l'acétone,
- fil de cuivre, pince métallique,
- chauffage gaz bec Bunsen, hotte aspirante,
- échantillons : stratifié, tuyau PVC, pot de yaourt, fil de nylon, balle de ping-pong, pare-chocs,
pellicule photo, stylo bille, règle en plexiglas, sachet pour aliment,
- papier pH,
Description de la procédure
Les tests suivants sont à réaliser toujours dans le même ordre, ils permettent d'identifier les
grandes familles de thermoplastiques, les test préliminaire P étant le comportement vu au chapitre
1 et qui différencie les thermoplastiques des thermodurcissables (R pour ramollit, D pour durcit à
la chaleur) :
(1) essai de densité : placer l'échantillon dans l'eau :
- il flotte (F) → c'est un polyoléfine (polyéthylène et polypropylène),
- il coule (C) → test suivant.
(2) essai de Belstein : chauffer un fil de cuivre jusqu'à ce que la flamme soit bien jaune ; le placer
sur l'échantillon ; le replacer sous la flamme :
- la flamme est verte (V) → c'est du polychlorure de vinyle,
- ne change pas de couleur (O) → test suivant.
(3) essai de solvant : immerger l'échantillon dans de l'acétone :
- il est dissout (OUI) → c'est un styrénique (polystyrène),
- il reste intact (NON) → test suivant.
(4) test d'acidité : l'échantillon est chauffé dans un tube à essais. Un morceau de papier pH
humide est présenté à l'entrée du tube :
- le pH est supérieur à 8 (B) → c'est un polyamide,
- le pH est inférieur à 8 (A) → test suivant.
(5) essai à la flamme (à faire sous la hotte) : tenu à l'aide d'une pince métallique, l'échantillon est
présenté à la flamme du bec Bunsen :
- il est difficile à enflammer (X) → c'est un polyuréthane,
- il brûle facilement sans fumées noires (I) → c'est un polyacrylique,
- il brûle facilement avec fumées noires (N) → c'est un cellulosique.
Résultats des tests sur quelques échantillons
Matière
P
Pot de yaourt
R
Balle de ping-pong
R
Pare-chocs
D
Pellicule photo
R
Stylo bille
R
Règle en plexiglas
R
Sachet pour aliment
R
Stratifié
D
Fil de pêche
R
Tuyau PVC
R
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
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1. Indiquer le réglage à effectuer sur le bec Bunsen pour obtenir une flamme bleue.
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2. L'acétone étant un produit inflammable, quelle précaution devons-nous prendre lorsque nous
effectuons l'essai du solvant ?
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3. Pourquoi faut-il se placer sous la hotte lorsque nous faisons le test de la flamme ?
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4. Analyser les résultats des tests effectués et attribuer à chaque échantillon la famille de matières
plastiques à laquelle il appartient.
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5. Indiquer tous les test à effectuer pour vérifier qu'une bouteille d'eau minérale est en polychlorure
de vinyle.
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A retenir
Début
Exercices
1. Les matières plastiques sont des matériaux organiques. Ils contiennent tous l'élément carbone et
d'autres éléments comme l'oxygène, l'hydrogène et l'azote.
2. Ce sont des molécules de grandes dimension (macromolécules) synthétisées pour la plupart à
partir des dérivés du pétrole.
Leur masse molaire est très élevée (de l'ordre de 100 kg/mol).
Un polymère est une macromolécule constituée par la répétition, un très grand nombre de fois,
d'une même petite molécule (monomère).
3. Les matières plastiques peuvent être classées en deux catégories.
Les thermoplastiques : leurs molécules se caractérisent par un enchaînement linéaire des petits
motifs.
Exemples : un fil de pêche en nylon, une règle en plexiglas, les sachets pour les aliments, les
tuyaux en plastique PVC, ...
Les thermodurcissables : leurs molécules se caractérisent par une structure ramifiée, dite aussi
réticulée, chaque motif étant lié à plusieurs motifs voisins.
Exemples : les revêtements en stratifié, le manche d'une casserole, certaines colles,...
Exercices
Recherche sur Internet :
Symbole des matières plastiques
Recyclage des Matières plastiques
Site : Belgochlor_Recyclage des plastiques
Site : Haplosciences_Recyclage des plastiques
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