Thermoplastiques usuels

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  • Publié le : 6 juin 2010
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SYNTHESE D’UN thermoplastique USUEL ET CARACTERISATION PAR TESTS SIMPLES

MA 50 :

Synthèse d’un thermoplastique usuel et caractérisation par tests simples

Introduction
Ce premier TP est divisé en deux parties distinctes. Il s’agira tout d’abord d’effectuer la synthèse par polymérisation du méthacrylate de méthyle (PMMA). La deuxième partie du TP consiste à caractériser des matériauxorganiques par le biais de plusieurs tests simples.

Synthèse d’un thermoplastique usuel : le plexiglas (PMMA)
Introduction Le polyméthacrylate de méthyle (abrégé PMMA) est un thermoplastique. Il est transparent et le monomère est le méthacrylate de méthyle (MAM). Ce polymère est connu sous son nom commercial : Plexiglas. Il est aujourd’hui très répandu et son utilisation est très variée :enseignes, bandeaux lumineux, panneaux signalétiques et publicitaires, présentoirs, gravure, ameublement, agencement de magasin, décoration, pièces industrielles, accessoires de sécurité, balle de contact, prothèses, membranes pour hémodialyseurs, etc. Procédure Dans le cadre de ce TP, nous utiliserons le peroxyde de benzoyle pour initier la polymérisation du méthacrylate de méthyle. En effet, leméthacrylate de méthyle est stabilisé par des inhibiteurs de radicaux afin d’éviter qu’il ne polymérise dans la bouteille. Voici le schéma du dispositif :

Méthacrylate de méthyle et peroxyde de benzoyle Thermomètre Bain marie à 80°C Agitateur magnétique chauffant

Nous chauffons un bain marie à 80°C afin d’y placer un bécher contenant 5 ml de méthacrylate de méthyle avec 0.1g de peroxyde de benzoyle.Il faudra ensuite remuer le mélange durant 15 min jusqu'à obtention d’un mélange visqueux. La réaction n’ayant pas eu lieu, nous avons ajouté à nouveau 0.1g de peroxyde de benzoyle. Il a donc fallu environ 30 minutes pour que le mélange devienne visqueux. Nous l’avons ensuite versé dans un verre de montre afin de le laisser refroidir. Résultats Après refroidissement et solidification du polymèrenous constatons qu'il est devenu blanc et opaque. Le polymère est cependant resté malléable pendant un certain temps avant de durcir totalement au bout d'une heure. Nous avons pu noter la température de fusion du polymère ainsi que sa densité à l'aide des méthodes introduites dans la deuxième Printemps 2009

Synthèse d’un thermoplastique usuel et caractérisation par tests simples partie du TP :« Caractérisation des polymères par tests simples ». Discussion Nous pensons que l’échec de la polymérisation du plexiglas est dû à l'excès de peroxyde de benzoyle. En effet nous avons dû rajouter au moins une fois la dose préconisée dans le TP, de plus la solidification de la solution a été longue.

Caractérisation des polymères par tests simples
Introduction Nous disposons de 4 échantillons àanalyser, plus l’échantillon de PMMA résultant de notre polymérisation. Les échantillons sont notés A, B, C, D et peuvent déjà êtres caractérisés visuellement :

Echantillons Forme physique Couleur

A film mince

B film mince

C mousse

D

PMMA

solide compact solide compact noir blanc

transparent transparent translucide

Spectrométrie La spectrométrie infrarouge (IRTF) est uneméthode de caractérisation très répandue qui consiste à analyser le spectre de fréquences d’un rayon lumineux (émis dans le domaine des infra rouges) traversant un échantillon de matière. Le spectre résultant est alors comparé avec une base de données de spectres connus, afin d’évaluer à quel matériau l’échantillon correspond le plus. Pour effectuer ce test, les échantillons doivent se présentersous forme transparentes, idéalement un film plastique. Pour les autres échantillons, il convient des les mettre en solutions avec un solvant puis de retirer le spectre du solvant seul au spectre obtenu, ou alors de faire fondre l’échantillon afin de lui donner une forme convenable pour réaliser le test. Les résultats obtenus par cette méthode peuvent se révéler très précis si l’on dispose...
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