Matière plastique

Une matière plastique ou familièrement un plastique désigne un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d'être moulé, façonné, en général à chaud et sous pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet fini. Le mot «plastique» dérive de malléabilité ou de plasticité.
Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères synthétiques ou artificiels. On peut observer actuellement sur un même matériau des propriétés qui n'avaient jamais jusque là été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs.
Les textiles et les élastomères ne sont pas des matières plastiques proprement dites.
Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l'état «pur», mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère.
Structure typique d'une formule :
Matière plastique = polymère brut (résine de base) + charges + plastifiants + additifs
Il existe un grand nombre de matières plastiques ; certaines connaissent un grand succès commercial. Les plastiques existent sous de nombreuses formes : pièces moulées par injections, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, etc. Ils sont présents dans de nombreux secteurs, même dans les plus avancés de la technologie.

Historique

Les matières plastiques sont quasiment nées avec le XX^e siècle. Des centaines de chercheurs et de bricoleurs de génie sont à l'origine de leur essor. Les premiers plastiques, artificiels, résultaient de la transformation chimique de polymères naturels tels le caoutchouc, la cellulose et la caséine (le squelette macromoléculaire étant préservé lors de cette transformation). La première matière plastique industrielle basée sur un polymère synthétique est la Bakélite^®.
L'histoire des matières plastiques est jalonnée de découvertes qui ont changé notre vie :

• quinze siècles avant J. -C., les Égyptiens employaient des colles à base de gélatine, caséine ou albumine ;
• fin du XV^e siècle : Christophe Colomb apporte des plants de caoutchouc appelés Cao (bois) tchu (qui pleure) par les Amérindiens ;
• 1736 : les naturalistes français Charles Marie de La Condamine et François Fresneau de La Gataudière découvrent les propriétés du caoutchouc naturel au Pérou ;
• 1835 : Henri Victor Regnault découvre par accident la réaction de polymérisation du chlorure de vinyle ;
• 1839 : l'américain Charles Goodyear découvre (assez fortuitement d'ailleurs) le procédé de vulcanisation du caoutchouc naturel par le soufre ;
• 1862 : l'anglais Alexander Parkes présente la Parkesine (issue de la cellulose), l'un des plus anciens polymères artificiels, lors de l'Exposition Universelle de Londres. Cette découverte est à la base de l'industrie plastique moderne ;
• 1870 : les frères Hyatt inventent le Celluloïd (utilisé dans les balles de tennis de table) qui est reconnu comme la première matière plastique artificielle, dont l'origine remonte à 1856. Il est obtenu en plastifiant la nitrocellulose (issue de la nitration de la cellulose du bois) à chaud par le camphre. Il fait suite à un embargo de boules de billard en ivoire au cours de la guerre de Sécession aux États-Unis d'Amérique. Mais ces ersatz de faible qualité furent remplacés dès 1890 par des boules en Galalithe ;
• 1884 : Hilaire de Chardonnet invente la viscose en dissolvant de l'acétate de cellulose dans du chloroforme ;
• 1889 : un chimiste français, Jean-Jacques Trillat, travaillant sur la caséine du lait, réussit à la durcir et obtient la Galalithe ou «pierre de lait». Cette matière est plus dure que la corne, plus brillante que l'os et plus soyeuse au toucher que l'ivoire. Bientôt toutes les boules de billard seront en Galalithe. En 1918, débute la fabrication d'articles courants, comme le bouton, le bijou fantaisie, le fume-cigarette ou encore le stylo ;
• 1907 :
  • le chimiste belge, naturalisé américain Leo Bækeland découvre les résines formo-phénoliques (sous le nom de Bakélite), les plus anciens polymères synthétiques industriels ; produites par polycondensation du phénol et du formaldéhyde (famille des phénoplastes)  ; utilisées à l'origine pour les boîtiers de téléphone, coques de rasoir, poignées de casserole, prises électriques, cendriers, etc.  ;
  • la même année, le chimiste A. Hofmann réalise les premiers caoutchoucs synthétiques en polymérisant des diènes conjugués ;
• 1908 : découverte de la cellophane par le chimiste suisse Jacques Brandenberger ;
• 1919 : le chimiste allemand Hermann Staudinger, Prix Nobel de Chimie en 1953, introduit la notion de macromolécule puis réalise la polymérisation de nombreux monomères éthyléniques. Il peut être reconnu comme le père de la science macromoléculaire ;
• 1920 : premières études des réactions phénol-épichlorhydrine par Paul Schlack de la société IG Farben Industrie, conduisant aux résines époxydes ;
• 1931 : première fabrication industrielle du polychlorure de vinyle (PVC)  ;
• 1932 : après plus de vingt ans de recherches, développement par Otto Röhm et Haas, en collaboration avec la société IG Farben, d'un grand nombre de dérivés polyacryliques, dont le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), commercialement connu sous le nom de Plexiglas ; utilisation : feux arrière et de clignotant, certains carters de véhicule, hublots d'avion, fibres optiques, enseignes lumineuses ;
• 1933 : obtention par polymérisation radicalaire du polyéthylène basse densité (PEBD) (LDPE pour les Anglo-saxons) (densité d∼0,92) par les ingénieurs anglais Eric Fawcett et Reginald Gibson de la firme ICI en opérant sous très haute pression à environ 200°C^[1]. Le polyéthylène (PE) est l'unique polyoléfine pouvant être obtenue par voie radicalaire ;
• 1935 :
  • les polyamides (PA) (connus sous le nom de Nylon) sont sortis des éprouvettes du chimiste américain Wallace Hume Carothers travaillant pour Du Pont de Nemours^[2]. En 1938, la firme annonce officiellement la découverte d'une fibre synthétique «aussi solide que l'acier, aussi fine que la toile d'araignée, et d'un magnifique éclat». Ce fut le premier plastique technique à haute performance, avec surtout un cœfficient de friction faible. Applications : fait ses preuves dans les parachutes des GI au moment du Débarquement, puis utilisé dans la confection de bas ; engrenages, cages de roulement à billes, corps de perceuse, têtes de maillet, visserie plastique, semelles de chaussures de football ;
  • fabrication industrielle du polystyrène (PS) à Ludwigshafen, suivie d'un rapide développement en Allemagne ;
• 1936 : la société Rhône-Poulenc crée le Rhodoïd, à base d'acétate de cellulose ;
• 1938 : Roy J. Plunkett, un chimiste américain de Du Pont de Nemours, découvre par hasard le polytétrafluoroéthylène [formule moléculaire (-CF₂-) _n] (PTFE) (essentiellement connu sous le nom commercial de Téflon ; présent dans le Gore-Tex), un isolant qui offre une excellente résistance chimique ainsi qu'à la chaleur (stable jusqu'à 250°C en service continu, avec pointes possibles à 300°C). Isolant étanche, il sert dans l'industrie nucléaire militaire, avant de recouvrir dans les années 1960 les poêles à frire des cuisines (application de son pouvoir antiadhésif).

La Seconde Guerre mondiale exacerba les besoins en matières premières :

• 1941 :
  • la résine «mélamine-formol», alias Formica (marque déposée) , envahit les cuisines. Cette résine très dure est membre de la famille des aminoplastes. Elle a été développée dans les années 1930 par des firmes telles Ciba et Henkel, mais sans véritable succès commercial. Ses propriétés exceptionnelles de résistance aux produits chimiques, à la chaleur, à la lumière, à l'abrasion et au feu expliquent son succès dans l'immédiat après-guerre. Les aminoplastes sont par ailleurs utilisés comme adhésifs dans l'industrie du bois ;
  • les silicones (SI), thermostables pourvus de propriétés antiadhésives ; utilisation dans les industries électriques, aéronautiques et du biomédical (isolants électriques puis fluides amortisseurs dans les trains d'atterrissage des avions, chirurgie plastique, huiles de moteur, mastics, peintures, cosmétiques, etc. )  ;
  • découverte du polyéthylène téréphtalate (PET) par J. R. Whinfield et J. Dickson ;
• 1943 : le Dr Otto Bayer synthétise les premiers polyuréthanes, aussi appelés polycarbamates [sigles TPU (pour les thermoplastiques, à chaînes linéaires) ou PUR (pour les tridimensionnels) ] ; applications : adhésifs, fibres Spandex, «mousses» pour matelas et coussins, sièges de voiture, etc.

Pour couvrir ses besoins, l'Allemagne, rapidement privée de ses ressources en latex naturel, avait produit durant la Première Guerre mondiale du caoutchouc Buna^[3], un substitut plutôt médiocre de cette substance. Ses recherches sur de nouvelles matières plastiques se poursuivirent au cours de la Seconde Guerre mondiale (réalisées surtout par IG Farben) et, en 1945, la production de caoutchouc synthétique (néo-buta) s'élevait à un million de tonnes.

À partir de la Libération, l'élan scientifique et technologique insufflé à l'industrie par la guerre se poursuivit et de nouvelles matières furent synthétisées telles les nouveaux polyamides, le polycarbonate et les polyacétals.

Puis les découvertes de nouvelles matières se firent plus rares :

• 1950 : synthèse des premiers copolymères du polystyrène, marquant une nette amélioration des qualités du PS homopolymère (tenue au choc surtout, température limite d'utilisation, tenue aux solvants organiques)  ;
• 1953 :
  • les chercheurs Bottenbruch, Krimm et Schnell de Bayer AG découvrent le polycarbonate (PC), un polymère très transparent et extrêmement résistant aux chocs. Il a équipé le casque des astronautes pour la mission Apollo 11 en 1969. Utilisation : dans plus de 80 % des visières de casque de moto, CD, biberons incassables, phares d'automobile, profilés de toiture, vitres de cabine téléphonique, vitres pare-balles, châssis d'ordinateurs portables, etc.  ;
  • le chimiste allemand Karl Ziegler et son équipe découvrent fortuitement un système catalytique autorisant la polymérisation linéaire de l'éthylène (ou éthène) sous pression modérée (de l'ordre de 2 à 3 MPa), produisant le polyéthylène haute densité (PEHD, densité∼0,95) au faible degré de ramification ;
• 1954 : un an plus tard, le chimiste italien Giulio Natta met au point, utilisant les catalyseurs «Ziegler», le polypropylène (ou polypropène) isotactique (PP ou PPi pour le différencier du polypropène syndiotactique de sigle PPs). Ziegler et Natta se partagent le Prix Nobel de Chimie en 1963 grâce à leurs travaux en science des polymères. Remarque : le PP atactique présente peu d'intérêt économique ;
• 1955 : travaux de Phillips Petroleum sur la polymérisation linéaire coordinative sous assez basse pression de l'éthylène, grâce aux catalyseurs stéréospécifiques, fournissant le PEHD ;
• 1960 : découverte des élastomères thermoplastiques (TPE ou TPR en anglais)  ; exemples : les polyuréthanes thermoplastiques (TPU) (Estane), le copolymère séquencé (copolymère bloc) SBS styrène-butadiène [ou poly (styrène-b-butadiène) ] (Kraton D)...  ;
• 1965 : découverte par les chercheurs Stéphanie Kwolek et Herbert Blades de la firme Du Pont de Nemours d'un «super-nylon», le Kevlar, une fibre aramide légère et particulièrement résistante^[4] :
  • à la déchirure ainsi qu'aux chocs : gilets et vitres pare-balles, couches anti-perçage ;
  • au feu : casques et vestes des sapeurs-pompiers, gants de cuisine, etc. Son grand succès dans ce domaine est aussi dû à l'interdiction de l'amiante ;
  • à la corrosion (voiles, amarres de pétrolier)  ;
• dans les années 1990, le terpolymère ABS tend progressivement à remplacer les résines «mélamine-formol». C'est une matière plus noble que le polystyrène, très utilisée en habillage d'équipements électroménagers (corps d'aspirateur), pour jouets rigides, quelquefois en emballage (couvercles), en accessoires de salles de bains et dans l'industrie ;
  • l'ABS existe aussi en version translucide (M-ABS dit ABS transparent)  ;
  • il est métallisable par galvanoplastie pour imiter l'aluminium ; utilisation : contenants en cosmétique...  ;
  • il peut être mélangé avec du polycarbonate pour former un alliage polymère PC/ABS (noms Anjablend A, Bayblend, Pulse) (pièces pour automobiles). Le Noryl est un autre exemple de mélange polymère-polymère ;
• 2000 : pour le développement des polymères conducteurs intrinsèques, les chercheurs Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid et Hideki Shirakawa sont récompensés par le Prix Nobel de Chimie.

Depuis une trentaine d'années, les voitures, les trains et les articles électroménagers (machines à laver... ) n'ont cessé de s'alléger en métal et de gagner en performance grâce à l'apport des matériaux plastiques^[5].
Les matériaux composites [typiquement les résines polyesters ou polyépoxydes renforcées fibres de verre (verre : d∼2,5) ], plus légers pour égale résistance que l'acier ou l'aluminium, et insensibles à la corrosion, sont de plus en plus utilisés dans le secteur aéronautique^[6].

De nouveaux plastiques systématiquement plus respectueux de l'environnement (recyclage et biodégradabilité améliorés), moins dépendants du pétrole (réduction de coût), thermostables, plus transparents, incassables, ininflammables ou originaux sont en voie de développement.

Caractéristiques

Les propriétés des matériaux plastiques ne cessent de s'améliorer ; ils ont perdu leur mauvaise réputation.
On constate l'emploi grandissant de pièces en matières plastiques à la place de pièces métalliques, fréquemment plus onéreuses, plus sensibles à la corrosion, ou plus lourdes. Certaines caractéristiques techniques changent notablement de celles des métaux :

• la densité des matières plastiques est nettement plus faible comparé à celle des métaux (hors magnésium)  : de 0,83 (cas du poly-4-méthyl-pentène-1 désigné par PMP) à 2,15 (PTFE), avec 1,2 comme valeur moyenne. La densité d'un polymère est directement fonction du taux de cristallinité. Par ailleurs, la rigidité et la résistance mécanique augmentent avec ce taux ;
• température de transformation plus basse : couramment comprise entre 100°C (le PS est facile à travailler : extrudable dès 85°C) et 300°C (le PC est injecté vers 300°C)  ;
• élasticité plus élevée (jusqu'à 800 % d'élongation à la rupture pour le PEHD)  ;
• thermostabilité des thermoplastiques nettement inférieure à celle des métaux. Rares sont les plastiques résistant à plus de 250°C pendant de longues périodes dans l'air. Des modifications structurales, particulièrement chez les thermoplastiques, permettent d'élargir le domaine thermique d'utilisation vers les basses ou hautes températures ;
• module d'élasticité plus faible (le module du PEBD est peu élevé : E=150 MPa). La dilatation thermique des matériaux est inversement proportionnelle à leur module de traction. Le cœfficient de dilatation des thermoplastiques est ainsi supérieur à celui des métaux ;
• tenue (ou résistance) aux agents chimiques : en règle générale, les polymères résistent aux acides ainsi qu'aux bases [grande inertie chimique du PTFE et du PE (à cause de sa structure paraffinique) ]. Ils sont cependant sensibles aux solvants (bonne tenue du PTFE, PBT et PA-6,6)  ;
• les polymères ont un comportement viscoélastique. En effet, ils démontrent simultanèment des propriétés élastiques et un caractère visqueux. Dans ce dernier cas, la matière s'écoule en réponse à une contrainte ;
• certains plastiques sont des amortissants vibratoires ; exemples : ABS, copolymère bloc SIS [ou poly (styrène-b-isoprène-b-styrène) ]...  ; intérêt en vibroacoustique ;
• la majorité des polymères amorphes non chargés sont transparents (PMMA, PC, PS «cristal», etc. )  ;
• certains plastiques sont résistants à l'abrasion (PTFE, PVC rigide, polyamides, PET, aminoplastes, etc. ). Le PTFE possède un cœfficient de friction particulièrement faible qui lui permet d'être un lubrifiant solide.

Les matrices organiques sont des isolants thermiques et électriques, mais aussi les fibres de renfort (sauf fibres de carbone) ^[7] :

• la conductivité thermique des polymères est environ cent fois plus faible que celle des métaux ; ainsi, énormément de matières plastiques, surtout les mousses, sont utilisées comme isolants ;
• conductivité électrique très faible ; les plastiques servent traditionnellement pour l'isolation de fils et câbles électriques (PTFE, PEHD).

Chimie et composition générale

Rappels de chimie macromoléculaire

La matière de base (la résine) est un polymère^[9]. Les résines des matières plastiques sont issues de produits intermédiaires (éthylène, propylène, acétylène, benzène, etc. ) dont les matières premières sont le pétrole (surtout grâce au procédé de vapocraquage du naphta), le gaz naturel et le charbon.
Un polymère est un système formé par un ensemble de macromolécules. Une chaîne polymère est formée d'un grand nombre d'unités monomères. La viscosité et la résistance mécanique d'un polymère augmentent avec le degré de polymérisation (DP ou n)  ; ce dernier définit la longueur des chaînes^[10].
Si le degré de polymérisation est supérieur à 3 000, le produit sera une matière plastique ; DP peut atteindre six millions.
Les matières plastiques sont synthétisées par polymérisation de monomères ou de prépolymères. La polymérisation est un processus important dans l'industrie chimique car les polymères en résultant doivent présenter les propriétés souhaitées, surtout, la durabilité, l'inertie chimique vis-à-vis de nombreux produits, l'élasticité, la transparence et les résistances mécanique et thermique.
Il existe deux catégories de polymérisations :

• les polymérisations par étapes, faisant appel à des polycondensations (conduisant par exemple aux polyamides ; la réaction se fait par élimination de molécules simples, en particulier l'eau) ou à d'autres réactions (pour produire par exemple les polyuréthanes). Les polymères obtenus contiennent fréquemment des hétéroatomes caténaires, tels les polyamides avec l'atome d'azote ;
• les polymérisations en chaîne. Suivant le type de centre actif, on distingue les polymérisations radicalaires, ioniques ou coordinatives (pour cette dernière méthode, le centre actif propageant est un complexe de coordination entre le monomère et un atome de métal de transition tel le titane ou le zirconium). Cette deuxième catégorie concerne principalement des monomères vinyliques qui conduisent à des polymères formés d'enchaînements -C-C-.

Pour perfectionner certaines propriétés, les matières plastiques du commerce sont quelquefois formées d'une résine de base modifiée par une autre résine ou un élastomère (intérêt de la copolymérisation).
Il n'y a pas de macromolécules bidimensionnelles préparées par synthèse.
Il existe quatre techniques de préparation des polymères : polymérisation en masse, en solution, en suspension et en émulsion. Exemples : les thermoplastiques PE, PVC et PS peuvent être synthétisés par n'importe quelle méthode de polymérisation. La copolymérisation fournissant l'ABS ne s'effectue qu'en émulsion, grâce à la formation de micelles.

Formulation du matériau polymère

Elle joue un rôle important. Les charges, plastifiants et additifs sont incorporés et dispersés dans la matrice de la résine pour perfectionner ses caractéristiques (résistance thermique, au feu, chimique, aux chocs ou au vieillissement, masse volumique, couleur, etc. ) ou sa mise en œuvre (souplesse... ) ^[11].
La formulation doit être non toxique.
On distingue (liste non exhaustive)  :

• la résine de base : apporter de la cohésion au matériau ;
• les charges : diminuer le coût de la pièce, perfectionner certaines propriétés mécaniques ou des propriétés spécifiques ; jusqu'à plus de 100 % d'incorporation en masse dans le matériau polymère pour certains plastisols. Les améliorations sont d'autant plus marquées que la granulométrie est fine. On relève :
  • charges d'origine minérale (fréquemment utilisées) en poudre : carbonate de calcium naturel^[12], silices naturelles, silice synthétique (amorphe, agent thixotropique), talc, argile, kaolin, noir de carbone, graphite, barite (d∼4,4), ferrite de baryum, etc.  ;
  • charges organiques : farine de bois (faible coût) ou d'écorce de fruits, pâte de cellulose, etc.  ;
  • charges renforçantes fibreuses : perfectionner les caractéristiques mécaniques, la tenue thermique et la stabilité dimensionnelle du matériau composite (diminution du retrait) (fibre de verre, mica... ) ^[13] ;
  • charges renforçantes non fibreuses ; les charges sphériques les plus utilisées sont les «microbilles» de verre creuses : allègement (car billes creuses), meilleures rigidité et tenue en compression de la résine chargée ;
  • nouvelles applications :
    • argile nanométrique, très fine, incorporée jusqu'à 5 % (pour nanocomposites et emballages de bouteille),
    • céréales : perfectionner la recyclabilité (jusqu'à 50 % d'incorporation),
    • lin : augmenter la dureté du polypropylène ;
• les plastifiants : diluants peu volatils de faible masse molaire, à l'état solide ou à l'état liquide (plus ou moins visqueux)  ; rendre surtout le composé obtenu plus flexible, plus résilient, diminuer la température de transition vitreuse et la température de mise en œuvre ; ajoutés en proportion variable (d'une faible proportion jusqu'à 50 % d'incorporation dans certains plastisols) (phtalates, adipates, sébaçates, phosphates, polyesters, etc. )  ;
• les additifs : en général, accroître notablement une propriété spécifique ; incorporés à faible proportion :
  • système de réticulation (pour synthétiser des thermodurcis)  : permettre la formation d'un réseau tridimensionnel à partir de chaînes linéaires ; contient durcisseurs (ou catalyseurs), accélérateurs, activateurs, etc. ^[14] ;
  • stabilisants : retarder la dégradation du polymère ; stabilisants à l'oxygène (anti-oxydants tels certains phénols ou la diphénylamine) (pour les ABS, PE, PS, etc. ), à l'ozone, thermiques (pour les PVC, PMMA... ), à la lumière (anti-UV) ^[15] ;
  • ignifugeants : diminuer ou empêcher les phénomènes de combustion (jusqu'à 10 % d'incorporation) (alumine hydratée, phosphonates... )  ; indispensables chaque fois que la sécurité est en jeu ; doivent être stables dans le temps, peu ou pas toxiques^[16] ;
  • agents gonflants : obtenir un produit-mousse (composé cellulaire peu dense, d peut atteindre 0,005)  ; un gaz peut être libéré par la décomposition chimique de l'agent sous l'effet de la chaleur (isolation, sièges et volants d'automobile, etc. )  ;
  • lubrifiants : favoriser la mise en œuvre en augmentant le glissement (jusqu'à 2 % d'incorporation) (cires, stéarate de calcium... )  ;
  • promotteurs d'adhésion : perfectionner l'adhésion sur le verre, les fibres de verre ou sur un métal (silanes, titanates, composés contenant des groupements polaires, etc. )  ;
  • colorants (pigments solides tels le noir de carbone ou les oxydes métalliques ; ou colorants organiques)  : donner une couleur ;
  • agents antistatiques : s'opposer aux dépôts de poussières en rendant le plastique conducteur en surface ; en effet, la majorité des polymères sont de faibles conducteurs électriques ;
  • fongicides et bactéricides : résister à l'attaque des micro-organismes (asepsie), en particulier en milieu humide ;
  • solvants : pour peintures (enduction), adhésifs...

Certains constituants sont multi-fonctions^[17].

Classification

On distingue globalement (hors matériaux composites)  :

• thermoplastiques de grande consommation, dits de commodité (hors fibres textiles)  ;
• thermoplastiques semi-techniques et techniques (hors fibres textiles)  ;
• autres thermoplastiques (fibres textiles)  ;
• thermodurcissables moulés ;
• autres thermodurcissables (peintures, vernis, adhésifs, liants pour contreplaqués ou pour abrasifs, revêtements divers, etc. ) ^[18].

Autres classifications envisageables : selon leur origine (polymères naturels, artificiels ou synthétiques), leur famille physico-chimique (thermoplastiques, thermodurcissables, thermostables, élastomères), leur structure (polymères linéaires ou tridimensionnels).

Familles de matières plastiques

Thermoplastiques

Les matériaux plastiques composés de polymères à chaîne linéaire ou ramifiée sont en principe fusibles. Les thermoplastiques se déforment et sont façonnables sous l'effet de la chaleur, gardant cette forme en refroidissant (ressemblance avec la cire des bougies). Cette propriété permet leur recyclage : les objets sont broyés et «refondus» pour en élaborer d'autres.
Les thermoplastiques sont par ailleurs solubles dans des solvants spécifiques, ce qui permet leur utilisation comme revêtements et colles.

Les textiles synthétiques (fils et fibres) sont systématiquement thermoplastiques. Ils sont apparus en 1940. On compte aujourd'hui plus de quarante types de textiles synthétiques et plus d'un millier de noms commerciaux pour les désigner.

Pour fixer les idées, la majorité des polymères linéaires industriels ont des masses molaires voisines de 10⁵ g•mol^-1. Une macromolécule linéaire peut avoir une longueur qui dépasse le dixième de micromètre, ses dimensions latérales restant mille fois plus faibles.
Il est possible de passer d'un matériau thermoplastique à un matériau thermodurcissable (c'est le cas par exemple de la copolymérisation du polyester insaturé avec du styrène). La structure obtenue est définitive, le produit fini est infusible par conséquent non transformable et non recyclable.

Thermodurcissables

Les thermodurcissables prennent leur forme définitive après la réaction chimique (polymérisation) accompagnant leur transformation. Le réseau tridimensionnel obtenu donne au produit fini son caractère d'irréversibilité thermique (ressemblance avec la cuisson d'un œuf). Plus le composé sera tridimensionnel, plus il sera rigide, cassant, insoluble et infusible.

Élastomères

Les élastomères sont des polymères amorphes présentant des propriétés remarquables en élasticité, amortissement et étanchéité (air, eau). Ils sont thermoplastiques et deviennent thermodurcissables par vulcanisation.
Ils sont employés en général réticulés, et le plus fréquemment à une température supérieure à leur température de transition vitreuse, sur le plateau caoutchouteux ; utilisation : fabrication de la gomme des pneumatiques [contenant essentiellement du caoutchouc naturel (NR) et du copolymère styrène-butadiène (SBR) ], bandes transporteuses, tuyaux, durits, coussins, silent blocs, joints, mastics, gants, chaussures, etc.

Principaux plastiques

L'usage prévaut de réserver le terme de matière plastique à deux catégories de matériaux : les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les premiers sont les plus produits.

Thermoplastiques

Code ISO 1043	Quelques noms commerciaux	Polymère	Production technique depuis
ABS	Afcoryl, Bayblend (alliage PC/ABS), Cycolac, Isopak, Lastilac, Lustran, Novodur, Polyflam, Polylac, Polyman, Terluran, Toyolac, Ugikral, Vestodur	Copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (famille des styréniques)	années 50
CA	Cellidor A, Cellon, Lumarith, Rhodialite, Rhodoïd, Setilitte, Trialithe	Acétate de cellulose (cellulosique)	1927
EPS	Afcolène, Dépron, Hostapor, Polyfoam, Roofmate, Sagex, Styrocell, Styrodur, Styrofoam, Styropor, Vestypor	Polystyrène expansé (styrénique)	années 50
PA	Amilan, Akulon, Altech, Bergamid, Capron, Durethan, Eratlon, Ertalon, Grilamid, Grilon, Igamid, Kevlar, Latamid, Lauramid, Maranyl, Minlon, Miramid, Nomex, Nylatron, Nylon, Nypel, Orgamide, Radiflam, Radilon, Renyl, Rilsan, Schulamid, Stanyl (PA-4,6), Staramide, Starflam, Tactel, Technyl, Trogamid, Ultramid, Versamid, Vestamid, Zytel	Polyamides[19]	1938 (PA aliphatiques), 1961 (PA aromatiques ou aramides : Nomex)
PBT	Arnite, Celanex, Deroton, Hostadur, Pocan, PTMT, Tenite, Ultradur, Vestodur	Polybutylène téréphtalate (polyester saturé)	1969
PC	Apec, Axxis, Durolon, Gerpalon, Latilon, Lexan, Makrolon, Panlite, Plaslube, Polyman, Sunglass, Tuffak, Xantar	Polycarbonates	1956
PE	Alkathène, Alketh, Dyneema, Eltex, Hostalène, Lacqtène, Lupolen, Manolène, Marlex, Moplen, Polythen, Sclair, Stamylan, Supralen, Surlyn[20], Tupperware, Vestolen	Polyéthylène (polyoléfine)	1939 (PEBD), 1955 (PEHD)
PET	Arnite, Baydur, Bidim, Dacron, Diolen, Ektar, Ertalyte, Hostadur K et A, Kodar, Mélinex, Mylar, Pocan, Raditer, Rhodester, Rynite, Tenite, Tergal, Terphane, Térylène, Trevira, Ultradur	Polyéthylène téréphtalate (polyester saturé)	1946
PMMA	Acrigel, Altuglas, Altulite, Bonoplex, Corian, Deglan, Limacryl, Lucite, Metacrilat, Oroglas, Perspex, Plexiglas, Resalit, Vitroflex	Polyméthacrylate de méthyle (acrylique)	1933
POM	Acetaver, Bergaform, Celcon, Delrin, Eracétal, Hostaform, Kematal, Kepital, Kocetal, Ultraform	Polyoxyméthylène (polyacétal)	1958
PP	Amoco, Appryl, Carlona, Eltex, Hostalen PP, Lacqtène, Luparen, Moplen, Novolen, Oléform, Polyflam, Profax, Propathene, Prylène, Trovidur PP, Vestolen	Polypropylène (polyoléfine)	1957 (PPi), 1992 (PPs)
PS	Carinex, Edistir, Empera, Gedex, Hostyrène, Lacqrène, Luran, Lustran, Lustrex, Noryl (alliage PPO/PS), Polyflam, Polystyrol, Riviera, Styranex, Styroflex, Styron, Trolitul, Ursaa, Vestyron	Polystyrène (styrénique)	1935
PTFE	Algoflon, Ertaflon, Fluon, Gaflon, Halon, Hostaflon, Polyflon, Soreflon, Téflon, Voltalef	Polytétrafluoroéthylène (fluoré)	1942
PVAC	Elvacet, Hostaflex[21], Mowilith, Rhovyl, Vinnapas, Vinyon[21]	Polyacétate de vinyle (vinylique)	1928
PVC	Breon, Corfam, Darvic, Duraform, Dynel[22], Garbel, Gedevyl, Hostalit, Lacovyl, Lacqvil, Lucolène, Lucovyl, Lucalor, Lucoflex, Micronyl, Mipolam, Nakan, Saran[23], Solvic, Tefanyl, Trovidur, Ultryl, Vestolit, Vinidur, Vinnol, Vinnolit, Vinoflex, Vinylite	Polychlorure de vinyle (vinylique)	1931
SAN	Elvax, Lacqsan, Luran, Lustran, Restil, Vestoran	Copolymère styrène-acrylonitrile (styrénique)	années 50

Thermodurcissables

Code ISO 1043	Quelques noms commerciaux	Polymère	Production technique depuis
EP	Araldite, Devcon, DER, Doroxin, Epikote, Epon, Epotek, Epotuf, Epoxin, Eurepox, Lekutherm, Lopox, Rutapox	Polyépoxydes	1946
MF	Arborite, Formica, Hostaset MF, Melochem, Melopas	Mélamine-formaldéhyde (aminoplastes)	années 20
PF	Bakélite, Cascophen, toile bakélisée (Celoron), papier bakélisé, bois bakélisé, Fluosite, Hostaset PF, Luphen, Micarta, Peracite, Trolitan, Tufnol	Phénol-formaldéhyde (phénoplastes)	1909
PUR	Baydur, Bayflex, Baygal, Cyanapren, Daltoflex, Definal, Desmodur, Desmolin, Estolan, Lupranat, Lupranol, Luvipren, Moltopren, Napiol, Scurane, Urepan, Voranol, Vulkolian, Vulkollan	Polyuréthanes réticulés	1940
UF	Ærodux, Beckamin, Cascamite, Hostaset UF, Pollopas, Prystal, Urochem	Urée-formaldéhyde (aminoplastes)	1923
UP	Hostaset UP, Leguval, Palatal, Pregmat, Ukapon, Vestopol	Polyesters insaturés	1950

Les polyimides, le polytétrafluoroéthylène et les silicones peuvent être classés dans les thermostables^[24] ou les polymères techniques.

Aspect économique

L'importance économique des matières plastiques est majoritaire dans la chimie industrielle. Leur percée est telle que leur consommation actuelle en volume est supérieure à celle des métaux. La consommation par tête d'habitant était de 92 kg en Europe occidentale en 2000.
Les plus fortes consommations concernent les marchés du bâtiment, de l'emballage et de l'électricité-électronique.
Avec une production mondiale voisine de 54 millions de tonnes en 2001, le polyéthylène [ (-CH₂-) _n] est le polymère de synthèse le plus consommé^[25]. Les plus répandus sont ensuite le polychlorure de vinyle [ (-CH₂-CH (Cl) -) _n], le polypropylène [ (-CH₂-CH (CH₃) -) _n], le polyéthylène téréphtalate (PET), le polystyrène, les polyamides et les acryliques.
Le PET et le poly (carbonate de bisphénol A) (PC, thermoplastique technique) connaissent une forte progression depuis les années 1990. La production totale du PET était d'environ 18 millions de tonnes en 2001.

Principales techniques de transformation

Plus que tout autre matériau, les matières plastiques offrent un large choix de techniques de transformation. Les produits initiaux (formulations complètes appelées aussi matériaux polymères, compounds) se présentent sous forme de granulé, poudre, pastille, pâte ou liquide. Les matières hygroscopiques (PA, ABS, PBT, PMMA) subissent un préséchage avant la mise en œuvre afin d'éviter tout défaut lié à l'humidité sur les pièces plastiques.
Les états plastique ou visqueux sont nécessaires pour mettre en œuvre les techniques de mise en forme des matériaux polymères.
Les transformateurs réalisent les objets finis destinés aux utilisateurs avec matériels et de matières apportées par les producteurs de polymères ou les compoundeurs.

La mise en forme des thermoplastiques change de celle des thermodurcissables :

• le moulage par compression à chaud est le moulage type des thermodurcissables. Il faut éviter la prise en masse (l'atteinte du «point de gel») de la matière avant que l'opération de moulage soit terminée. Les temps de polymérisation des thermodurcissables limitent les cadences de production de type industriel ;
• le calandrage (passage de la matière entre deux cylindres chauffés), l'extrusion (passage à travers une filière) et le moulage par injection sont les techniques de transformation typiques des thermoplastiques. Ces composés autorisent des temps de cycle plus courts.

On distingue :

• Enduction de supports divers (métaux, textiles... )
• Extrusion de profilés, tubes et feuilles^[27], calandrage, extrusion-calandrage, extrusion-gonflage (obtention de films), extrusion gainage (câbles)
• Injection^[28], injection assistée eau ou gaz, bi-matière
• Extrusion-soufflage, injection-soufflage et rotomoulage : pour créer des corps creux (bouteilles, flacons, jouets, etc. )
• Thermoformage, formage sous pression
• Moussage (PUR, PS expansé)
• Filage à l'état fondu (PA, PE, PP et PET)
• Frittage (du PTFE, vers 370°C et du polyéthylène de très haute masse moléculaire désigné par UHMWPE en anglais)
• Moulage par compression, compression-transfert, coulée, injection : techniques applicables aux thermodurcissables
• Procédé RIM (Reaction Injection Moulding) (dédié aux résines polyuréthanes thermodurcissables ; la réaction (réticulation) a lieu dans le moule)
• Moulage au contact, stratification en continu, pultrusion, moulage à la presse, enroulement filamentaire, injection : fabrication de matériaux composites
• Usinage
• Soudage (par lame chaude, friction, haute fréquence, etc. )
• Granulation (broyage des pièces pour recyclage)
• Agglomération (ou densification) [récupération, par reconstituage, de déchets de faibles épaisseurs (films ou équivalents) ]
• Revêtement de supports à partir de poudre plastique : fluidisation, procédé électrostatique, thermolaquage, pistolage au chalumeau (pour cette dernière technique, une certaine décomposition de la matière est inévitable)
• Métallisation : électrolytique, sous vide, argenture (dépôt par réduction du nitrate d'argent)
• Traitement de surface oxydant par effluve électrique ozonisante (effet Corona)  : permet l'impression

Propriétés

Propriétés thermiques

On peut classer les polymères en deux types, en fonction de leur comportement à la chaleur : les thermoplastiques (polymères linéaires, ramifiés ou non) et les thermodurcissables [polymères tridimensionnels (réticulés) ]^[29] :

• portés à une température suffisante (au-dessus de leur température de transition vitreuse Tg ou de fusion T_f), les thermoplastiques se trouvent à l'état «fondu» (état fluide ou déformable) et sont par conséquent susceptibles de s'écouler sous l'action d'une contrainte. Cela permet leur mise en forme au moyen des techniques habituelles (thermoformage, extrusion, injection, etc. ). L'opération peut se répéter plusieurs fois ;
• les thermodurcissables durcissent (réticulent) lors d'un premier chauffage (ou peut-être à température ambiante). Dans le domaine des peintures, c'est une propriété très fréquemment mise à profit. Un apport de chaleur peut déclencher une réaction de polymérisation tridimensionnelle qui crée des pontages entre les chaînes de polymère et durcit de manière irréversible le matériau.

Propriétés mécaniques

Les thermodurcissables sont fréquemment rigides et fragiles alors que les thermoplastiques et les élastomères montrent une résistance mécanique médiocre très affectée par la température.
Pour ce qui concerne la structure moléculaire, les matériaux polymères solides sont soit :

• semi-cristallins [présence de zones cristallines (cristallites et sphérolites) et existence d'un intervalle de fusion étroit qui permet une transition rapide de l'état solide ou pâteux à l'état fluide, par élévation de température], à morphologie hétérogène (exemples : PE, PPi, PA, polyesters thermoplastiques, POM [ (-CH₂-O-) _n], PTFE)  ;
• soit amorphes, montrant un ramollissement progressif par élévation de température (PS et ses copolymères, PMMA, PC, PVC^[30], etc. ).

Remarque sur l'influence de la tacticité : un polymère atactique (dont la chaîne macromoléculaire présente une forme géométrique irrégulière) ne peut pas cristalliser, contrairement à un polymère isotactique ou syndiotactique.
La structure des polymères est reliée aux propriétés thermomécaniques. Par exemple, lors de la mise en œuvre par injection, les plastiques amorphes sont plus tolérants [process plus aisé, retrait (shrinkage en anglais) plus faible au refroidissement] que les semi-cristallins (ces derniers ont une prédisposition à cristalliser) ^[31].
Le taux de cristallites d'un polymère influence les propriétés mécaniques (le module d'Young augmente quand le taux de cristallites augmente. Inversement la limite de déformation élastique diminue).
On admet en général que les propriétés d'un plastique technique sont optimales quand la cristallinité moyenne permet de combiner la résistance mécanique et thermique de la phase cristalline à la résilience de la phase amorphe (quasiment 50 à 60 %).
La plupart des thermoplastiques ne sont pas utilisés au-dessus de 120°C, température à laquelle se produit un ramollissement (pour les amorphes) ou une fusion (pour les semi-cristallins), qui supprime les propriétés mécaniques. Les thermoplastiques amorphes sont utilisés en-dessous de leur Tg. En principe, les thermodurcissables ont une meilleure tenue thermomécanique (à la chaleur, au feu, au fluage, faible retrait, etc. ) et chimique que les thermoplastiques. Les meilleurs thermostables sont des thermodurcissables.

Quand les matériaux plastiques sont observés en service, on se rend compte qu'ils sont soumis à des contraintes qui provoquent des déformations pouvant dans certains cas conduire à la rupture. Le comportement en service des matériaux définit leurs propriétés d'usage.
Il est important de connaître les propriétés intrinsèques (inhérentes aux matériaux) afin de faire un choix judicieux du matériel le plus apte à remplir les fonctions qui lui sont assignées. La résistance des matériaux est la science qui va, à partir de propriétés propres à chaque matériau, définir les caractéristiques et conditions d'utilisation de chacun.
Les propriétés mécaniques font partie des propriétés intrinsèques des matériaux et sont définies à partir d'essais comparatifs, normalisés. En général, on utilise les normes ISO, ASTM et DIN, ou des normes «maisons» quand les tests sont directement liés aux propriétés d'usage.
Les propriétés mécaniques sont ensuite utilisées pour prédire les propriétés finales des objets finis. Cependant, certaines caractéristiques structurales liées à la transformation des matières plastiques, telles le degré de cristallinité, l'orientation des chaînes macromoléculaires, ou les tensions internes résultant des conditions de mise en œuvre et de refroidissement, peuvent influencer les propriétés de l'objet. Ces propriétés sont appelées propriétés de transformation.

On peut résumer les propriétés du matériau comme suit :

• propriétés intrinsèques (propres au matériau)  ;
• propriétés de transformation (fonction des méthodes et conditions de mise en œuvre)  ;
• propriétés d'usage (définies par les conditions d'utilisation).

Un grand nombre d'essais mécaniques utilisés pour caractériser les matières plastiques découle des techniques d'analyse des métaux telles la mesure du module d'élasticité, de la résistance à la traction et de l'allongement à la rupture.
Les analyses mécaniques et rhéologiques sont basées surtout sur des essais de :

• traction ;
• compression ;
• flexion ;
• cisaillement ;
• torsion.

Les équipements d'analyse comprennent les appareils de mesure de l'indice de fluidité à chaud (pour les thermoplastiques) (MFI, melt flow index en anglais) ^[32], les appareils de traction, les extensiomètres, les analyseurs DSC, les viscosimètres (de type rotationnel, cône-plan ou capillaire) (pour les thermoplastiques), les analyseurs DMA (ces deux derniers instruments sont dédiés aux mesures dynamiques), les appareils de choc Izod et choc Charpy, etc.
En ce qui concerne les polymères solides, un simple essai de traction uniaxial permet de mesurer certaines propriétés mécaniques.

Les matériaux se répartissent selon leur comportement en contrainte-déformation, en trois catégories générales : rigides (fréquemment peu ductiles), plastiques ou élastomères. Le graphique intitulé «courbes de contrainte-déformation» obtenu lors d'un essai de traction met en évidence ces trois catégories :

• la courbe A illustre le caractère en contrainte-déformation d'un polymère rigide dont la rupture se produit quasi simultanément à la limite d'élasticité ;
• la courbe B montre que le comportement de certains matériaux plastiques est comparable à celui de nombreux matériaux métalliques : la déformation élastique initiale est suivie d'une déformation plastique ;
• la courbe C indique une déformation élastique dans un large domaine de déformation ; ce comportement mécanique est typique d'un élastomère.

Les matières plastiques ont des propriétés mécaniques influencées par les principaux facteurs suivants :

• la température ;
• la cohésion des polymères ;
• la modification des propriétés mécaniques moléculaires des polymères ;
• leurs conditions de transformation.

Globalement, le module d'élasticité et l'allongement à la rupture des polymères rigides se déterminent de la même façon que dans le cas des métaux.
La limite d'élasticité Re des polymères plastiques équivaut à la valeur maximale de la courbe se situant à la fin de la région élastique linéaire. De plus, la résistance à la traction Rm correspond à la contrainte entraînant une rupture ; elle peut prendre une valeur supérieure ou inférieure à Re.

Il est important de souligner que les propriétés mécaniques des thermoplastiques et des élastomères dépendent fortement de la température (voir le graphique intitulé «influence de la température»), des contraintes extérieures et du temps d'observation.

Impacts environnementaux

Si les écobilans des bouteilles et de nombreux objets sont encore discutés, quelques impacts sont reconnus :

• un premier impact, indirect, est dû aux hydrocarbures fossiles (pétrole surtout) utilisés pour la fabrication des matières plastiques. Ce sont des sources importantes de gaz à effet de serre ;
• de nombreux additifs toxiques (plomb, cadmium, chlore surtout) sont utilisés pour fabriquer certaines matières plastiques courantes, dont le PVC ;
• un autre problème est posé par le fait que les plastiques, à la différence des polymères naturels, sont peu dégradables et mal biodégradés. Certains de leurs additifs formés de métaux lourds sont non biodégradables. Dans les années 1980, on a constaté que des milliards de petits fragments de plastiques étaient présents jusque dans l'océan austral, bien au sud de la convergence antarctique, en mer de Ross^[33]. On en a depuis trouvé dans toutes les mers du globe. On ignore quel impact environnemental ils peuvent avoir à moyen et long terme. Dans ces zones éloignées, de nombreux albatros meurent le gésier plein de dizaines de jouets en plastiques qu'ils ont ingérés en mer ;
• sur la rive nord de la Méditerranée, au large des grandes agglomérations, les déchets solides, formés à 75 % de plastiques, infectent les fonds marins. La tortue marine, espèce en danger pour l'UICN, s'étouffe avec des sacs plastique qu'elle prend pour des méduses^[34] ;
• voir aussi l'article «Plaque de déchets du Pacifique nord» ;
• enfin, la combustion de la majorité des matières plastiques libère de nombreux polluants et toxiques, surtout lorsqu'il s'agit de PVC (organochlorés dont dioxines et furanes, mais également des métaux lourds, comme additifs anti-UV et colorants).

Recyclage

Le recyclage est un procédé de traitement des matériaux qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le composent. La problématique quant au recyclage des polymères provient principalement du fait que ces derniers sont rarement utilisés seuls. Pour favoriser la mise en forme, les procédés industriels ont fréquemment recours à des plastifiants et des charges. Cependant, des nouveaux procédés permettent de recycler les polymères en fin de vie.

De par leur pouvoir calorifique élevé, ils permettent après incinération de récupérer de l'énergie (utilisation pour chauffage domestique... ). On peut aussi procéder par :

• traitement mécanique (lavage, tri, broyage, séparation)  ;
• traitement thermo-chimique (solvolyse, pyrolyse, réaction chimique).

La plupart des emballages des produits de la vie quotidienne sont à base de matières plastiques. De nombreuses étapes de transformation du polymère sont pour cela nécessaires. Chaque opération ajoute une valeur au produit. La tendance constatée est que le coût de recyclage augmente énormément si on désire un matériau d'une grande pureté.

Pour aider au recyclage des articles jetables, la Société de l'industrie plastique a conçu un système de marquage par type de plastique, le code d'identification des résines. Un emballage utilisant ce système est marqué d'un triangle fléché à l'intérieur duquel se trouve un numéro indiquant le type de plastique utilisé :

1. PETE ou PET : polyéthylène téréphtalate : utilisé habituellement pour les bouteilles d'eau minérale et de jus de fruits, les emballages, les blisters, les rembourrages. Potentiellement dangereux pour l'usage alimentaire ;
2. HDPE ou PEHD : polyéthylène haute densité : certaines bouteilles, flacons, et d'une façon plus générale emballages semi-rigides. Considéré comme sans danger pour l'usage alimentaire ;
3. V ou PVC : polychlorure de vinyle : utilisé pour les canalisations, tubes, meubles de jardin, revêtements de sol, profilés pour fenêtre, volets, bouteilles de détergents, toiles cirées. Potentiellement dangereux pour l'usage alimentaire (peut contenir des dioxines, du bisphénol A, du mercure, du cadmium)  ;
4. LDPE ou PEBD : polyéthylène basse densité : bâches, sacs poubelle, sachets, films, récipients souples. Considéré comme sans danger pour l'usage alimentaire ;
5. PP : polypropylène : utilisé dans l'industrie automobile (équipements, pare-chocs), jouets, et dans l'industrie alimentaire (emballages). Considéré comme sans danger pour l'usage alimentaire ;
6. PS : polystyrène : plaques d'isolation thermique pour le bâtiment, barquettes alimentaires (polystyrène expansé), couverts et gobelets jetables, boitiers de CD, emballages (mousses et films), jouets, ustensiles de cuisine, stylos, etc. Potentiellement dangereux, surtout en cas de combustion (contient du styrène)  ;
7. OTHER ou O : tout plastique autre que ceux appelés de 1 à 6. Inclut par exemple les plastiques à base de polycarbonate ; potentiellement toxique surtout en cas d'utilisation de polycarbonate à base de bisphénol A.

Notes et références

Bibliographie

• R. Deterre et G. Froyer, Introduction aux matériaux polymères, Tec & Doc Lavoisier, Paris, 1997, ISBN 2-7430-0171-2
• M. Fontanille et Y. Gnanou, Chimie et physico-chimie des polymères, Dunod, Paris, 2002, ISBN 2-10-003982-2
• R. Bourgeois, H. Chauvel et J. Kessler, Mémotech Génie des matériaux, éd. Casteilla, Paris, 2001, ISBN 2-7135-2246-3
• (en) R. J. Crawford, Plastics Engineering, 3e éd., Butterworth-Heinemann, 1998, ISBN 0-7506-3764-1

Voir aussi

Liens externes

• Les «matières plastiques», un article d'Ékopédia
• Liste des abréviations de nombreux polymères
• (en) Base de données sur les matières plastiques et autres matériaux
• (en) Logiciel de simulation d'injection des polymères en 3D Sigmasoft
• Un reportage sur des routes bâties avec des sacs plastique

Formations :

• École Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux à Strasbourg
• ISPA, Institut Supérieur de Plasturgie d'Alençon
• Technopole du Val d'Oise, Atomer Formation - Formations polymères et matériaux plastiques

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