Wikiversité frwikiversity https://fr.wikiversity.org/wiki/Wikiversit%C3%A9:Accueil MediaWiki 1.47.0-wmf.8 first-letter Média Spécial Discussion Utilisateur Discussion utilisateur Wikiversité Discussion Wikiversité Fichier Discussion fichier MediaWiki Discussion MediaWiki Modèle Discussion modèle Aide Discussion aide Catégorie Discussion catégorie Projet Discussion Projet Recherche Discussion Recherche Faculté Discussion Faculté Département Discussion Département Transwiki Discussion Transwiki TimedText TimedText talk Module Discussion module Event Event talk Sujet 0 29304 983855 982492 2026-06-29T08:29:12Z Cdang 1070 /* Courbes de traction */ cloquage interne, fatigue 983855 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO₂ (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO₂/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO₂/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO₂/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO₂/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO₂/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10⁵ particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation <sup>+</sup> (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e<sup>-</sup> pour se neutraliser, soit un radical libre <sup>•</sup> (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté <sup>*</sup> dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X<sup>*</sup> ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X<sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> Et ainsi de suite pour former une chaîne CH<sub>3</sub>-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)<sub>''n''</sub>-CH<sub>3</sub>, le catalyseur X<sup>*</sup> se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub> ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « <sup>•</sup> » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH<sub>2</sub> ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P<sub>D</sub> est proportionnelle à la puissance réactive P<sub>R</sub> et au facteur de perte : : P<sub>D</sub> = tan δ × P<sub>R</sub>. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ<sub>e</sub><br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E<sub>dis</sub><br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ<sub>e</sub><br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T<sub>v</sub> (ou T<sub>g</sub>), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T<sub>f</sub>, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T<sub>f</sub> < T<sub>v</sub> < 0,8 × T<sub>f</sub>. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T<sub>v</sub> : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T<sub>v</sub> et T<sub>f</sub> : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T<sub>f</sub>, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ<sub>e</sub> ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O<sub>2</sub>,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O<sub>2</sub>) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} isl8ia6jbsnozv77gcvzjrd5uf52qok 983856 983855 2026-06-29T08:35:11Z Cdang 1070 /* Courbes de traction */ pseudo-module de Young et température 983856 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO<sub>2</sub> (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10<sup>5</sup> particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH₂=CH₂ « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH₂-CH₂)-( CH₂-CH₂)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation ⁺ (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e^- pour se neutraliser, soit un radical libre ^• (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté ^* dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X^* ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X^* + CH₂=CH₂ → X-CH₂-CH₂^* # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH₂-CH₂^* + CH₂=CH₂ → X-(CH₂-CH₂-CH₂)-CH₂^* Et ainsi de suite pour former une chaîne CH₃-(CH₂-CH₂)_''n''-CH₃, le catalyseur X^* se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C₂H₅)₃ ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « ^• » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH₂ ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P_D est proportionnelle à la puissance réactive P_R et au facteur de perte : : P_D = tan δ × P_R. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ_e<br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E_dis<br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ_e<br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T_v (ou T_g), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T_f, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T_f < T_v < 0,8 × T_f. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T_v : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T_v et T_f : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T_f, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ_e ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O₂,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O₂) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} p4ddkjrb3kgcy5ec4p2ppphd12ld0n0 983857 983856 2026-06-29T08:38:13Z Cdang 1070 /* Conduire la chaleur ou isoler */ isolants 983857 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO₂ (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO₂/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO₂/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO₂/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO₂/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO₂/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10⁵ particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation <sup>+</sup> (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e<sup>-</sup> pour se neutraliser, soit un radical libre <sup>•</sup> (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté <sup>*</sup> dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X<sup>*</sup> ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X<sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> Et ainsi de suite pour former une chaîne CH<sub>3</sub>-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)<sub>''n''</sub>-CH<sub>3</sub>, le catalyseur X<sup>*</sup> se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub> ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « <sup>•</sup> » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH<sub>2</sub> ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P<sub>D</sub> est proportionnelle à la puissance réactive P<sub>R</sub> et au facteur de perte : : P<sub>D</sub> = tan δ × P<sub>R</sub>. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ<sub>e</sub><br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E<sub>dis</sub><br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ<sub>e</sub><br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T<sub>v</sub> (ou T<sub>g</sub>), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T<sub>f</sub>, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T<sub>f</sub> < T<sub>v</sub> < 0,8 × T<sub>f</sub>. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T<sub>v</sub> : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T<sub>v</sub> et T<sub>f</sub> : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T<sub>f</sub>, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === Les polymères sont des isolants thermiques. De manière imagée : les chaînes polymères qui les composent sont souples, l'agitation thermique va donc se propager difficilement d'un bout à l'autre d'une pièce. == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ<sub>e</sub> ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O<sub>2</sub>,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O<sub>2</sub>) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} dzgsui5zqbkjtiy6urmmkl9sqs5wkfd 983858 983857 2026-06-29T08:57:07Z Cdang 1070 /* Conduire la chaleur ou isoler */ tableau des conductivités 983858 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO<sub>2</sub> (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10<sup>5</sup> particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH₂=CH₂ « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH₂-CH₂)-( CH₂-CH₂)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation ⁺ (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e^- pour se neutraliser, soit un radical libre ^• (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté ^* dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X^* ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X^* + CH₂=CH₂ → X-CH₂-CH₂^* # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH₂-CH₂^* + CH₂=CH₂ → X-(CH₂-CH₂-CH₂)-CH₂^* Et ainsi de suite pour former une chaîne CH₃-(CH₂-CH₂)_''n''-CH₃, le catalyseur X^* se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C₂H₅)₃ ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « ^• » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH₂ ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P_D est proportionnelle à la puissance réactive P_R et au facteur de perte : : P_D = tan δ × P_R. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ_e<br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E_dis<br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ_e<br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T_v (ou T_g), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T_f, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T_f < T_v < 0,8 × T_f. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T_v : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T_v et T_f : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T_f, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === Les polymères sont des isolants thermiques. De manière imagée : les chaînes polymères qui les composent sont souples, l'agitation thermique va donc se propager difficilement d'un bout à l'autre d'une pièce. {| class="wikitable" |+ Conductivité thermique de polymère !scope="column" | Substance !scope="column" | Conductivité thermique λ (W⋅m^–1⋅K^–1) !scope="column" | Température (°C) |- | Styrofoam <br />(polystyrène extrudé)<ref>{{lien web |url=https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html |titre=Conductivité thermique des matériaux et gaz courants |website=engineeringtoolbox.com}}.</ref> || 0,033 || 25 |- | Mousse de polyuréthane rigide (PUR) || 0,025 || 20 |- | Mousse phénolique || 0,018–0,025 || 20 |- | Polystyrène expansé (EPS) || 0,036 || 20 |- | Polyisocyanurate (PIR) || 0,023 || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Polymères naturels |- | Carton || 0,11 || 20 |- | Laine || 0,05 || 20 |- | Roseau (en panneau) || 0,056 || 20 |- | Ouate de cellulose || 0,038–0,042 || 20 |- | Paille (perpendiculairement aux fibres) || 0,052<ref name="RFCP">{{Lien web|langue=fr|auteur=Réseau Français de la Construction Paille|titre=Caractéristiques techniques|url=https://www.rfcp.fr/caracteristiques-techniques/|site=rfcp.fr|consulté le=16 mars 2023}}</ref> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Bois |- | Laine de bois || 0,036–0,042 || 20 |- | Liège || 0,038–0,042<ref name="Pérez">{{Ouvrage |auteur1=J. Ph. Pérez |auteur2=A. M. Romulus |titre=Thermodynamique, fondements et applications |éditeur=Masson |année= |passage=155 |isbn=}}</ref> || 20 |- | Aggloméré || 0,15<ref name="CRC Handbook">{{lien web |url=http://www.hbcpnetbase.com/ |titre=Handbook of Chemistry and Physics}}.</ref> || 20 |- | Chêne || 0,16<ref name="CRC Handbook"/> |- | Noyer ({{unité|0.65|g/cm|3}}) || 0,14<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- | Pin (parallèle aux fibres) || 0,36 || 20 |- | Oin (perpendiculaire aux fibres) || 0,15 || 20 |- | Contreplaqué || 0,11–0,15<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Par comparaison |- | Air || 0,026 || 25 |- | Cuivre<ref>Bird, Stewart et Lightfoot 2006, p. 270-271.</ref> || 384,1 || 18,05 |} == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ_e ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O₂,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O₂) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} l55e4byww887ld4g0772jdzx0x0g6e8 983859 983858 2026-06-29T08:58:40Z Cdang 1070 /* Conduire la chaleur ou isoler */ acier 983859 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO₂ (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO₂/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO₂/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO₂/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO₂/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO₂/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10⁵ particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-( CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation <sup>+</sup> (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e<sup>-</sup> pour se neutraliser, soit un radical libre <sup>•</sup> (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté <sup>*</sup> dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X<sup>*</sup> ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X<sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> → X-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)-CH<sub>2</sub><sup>*</sup> Et ainsi de suite pour former une chaîne CH<sub>3</sub>-(CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>)<sub>''n''</sub>-CH<sub>3</sub>, le catalyseur X<sup>*</sup> se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub> ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « <sup>•</sup> » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH<sub>2</sub> ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P<sub>D</sub> est proportionnelle à la puissance réactive P<sub>R</sub> et au facteur de perte : : P<sub>D</sub> = tan δ × P<sub>R</sub>. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ<sub>e</sub><br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E<sub>dis</sub><br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ<sub>e</sub><br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T<sub>max</sub> ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T<sub>v</sub> (ou T<sub>g</sub>), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T<sub>f</sub>, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T<sub>f</sub> < T<sub>v</sub> < 0,8 × T<sub>f</sub>. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T<sub>v</sub> : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T<sub>v</sub> et T<sub>f</sub> : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T<sub>f</sub>, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === Les polymères sont des isolants thermiques. De manière imagée : les chaînes polymères qui les composent sont souples, l'agitation thermique va donc se propager difficilement d'un bout à l'autre d'une pièce. {| class="wikitable" |+ Conductivité thermique de polymère !scope="column" | Substance !scope="column" | Conductivité thermique λ (W⋅m<sup>–1</sup>⋅K<sup>–1</sup>) !scope="column" | Température (°C) |- | Styrofoam <br />(polystyrène extrudé)<ref>{{lien web |url=https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html |titre=Conductivité thermique des matériaux et gaz courants |website=engineeringtoolbox.com}}.</ref> || 0,033 || 25 |- | Mousse de polyuréthane rigide (PUR) || 0,025 || 20 |- | Mousse phénolique || 0,018–0,025 || 20 |- | Polystyrène expansé (EPS) || 0,036 || 20 |- | Polyisocyanurate (PIR) || 0,023 || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Polymères naturels |- | Carton || 0,11 || 20 |- | Laine || 0,05 || 20 |- | Roseau (en panneau) || 0,056 || 20 |- | Ouate de cellulose || 0,038–0,042 || 20 |- | Paille (perpendiculairement aux fibres) || 0,052<ref name="RFCP">{{Lien web|langue=fr|auteur=Réseau Français de la Construction Paille|titre=Caractéristiques techniques|url=https://www.rfcp.fr/caracteristiques-techniques/|site=rfcp.fr|consulté le=16 mars 2023}}</ref> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Bois |- | Laine de bois || 0,036–0,042 || 20 |- | Liège || 0,038–0,042<ref name="Pérez">{{Ouvrage |auteur1=J. Ph. Pérez |auteur2=A. M. Romulus |titre=Thermodynamique, fondements et applications |éditeur=Masson |année= |passage=155 |isbn=}}</ref> || 20 |- | Aggloméré || 0,15<ref name="CRC Handbook">{{lien web |url=http://www.hbcpnetbase.com/ |titre=Handbook of Chemistry and Physics}}.</ref> || 20 |- | Chêne || 0,16<ref name="CRC Handbook"/> |- | Noyer ({{unité|0.65|g/cm|3}}) || 0,14<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- | Pin (parallèle aux fibres) || 0,36 || 20 |- | Oin (perpendiculaire aux fibres) || 0,15 || 20 |- | Contreplaqué || 0,11–0,15<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Par comparaison |- | Air || 0,026 || 25 |- | Fer, fonte, acier || 16-80 || 20 |- | Cuivre<ref>Bird, Stewart et Lightfoot 2006, p. 270-271.</ref> || 384,1 || 18,05 |} == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ<sub>e</sub> ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O<sub>2</sub>,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O<sub>2</sub>) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} cx9ouxqmyyq8al3z9zz41vqx0yk7jem 983860 983859 2026-06-29T09:02:19Z Cdang 1070 /* Conduire la chaleur ou isoler */ réf 983860 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO<sub>2</sub> (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO<sub>2</sub>/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO<sub>2</sub>/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10<sup>5</sup> particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH₂=CH₂ « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH₂-CH₂)-( CH₂-CH₂)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation ⁺ (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e^- pour se neutraliser, soit un radical libre ^• (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté ^* dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X^* ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X^* + CH₂=CH₂ → X-CH₂-CH₂^* # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH₂-CH₂^* + CH₂=CH₂ → X-(CH₂-CH₂-CH₂)-CH₂^* Et ainsi de suite pour former une chaîne CH₃-(CH₂-CH₂)_''n''-CH₃, le catalyseur X^* se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C₂H₅)₃ ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « ^• » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH₂ ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P_D est proportionnelle à la puissance réactive P_R et au facteur de perte : : P_D = tan δ × P_R. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ_e<br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E_dis<br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ_e<br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T_v (ou T_g), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T_f, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T_f < T_v < 0,8 × T_f. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T_v : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T_v et T_f : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T_f, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === Les polymères sont des isolants thermiques. De manière imagée : les chaînes polymères qui les composent sont souples, l'agitation thermique va donc se propager difficilement d'un bout à l'autre d'une pièce. {| class="wikitable" |+ Conductivité thermique de polymères !scope="column" | Substance !scope="column" | Conductivité thermique<br />λ (W⋅m^–1⋅K^–1) !scope="column" | Température T (°C) |- | Styrofoam <br />(polystyrène extrudé)<ref>{{lien web |url=https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html |titre=Conductivité thermique des matériaux et gaz courants |website=engineeringtoolbox.com}}.</ref> || 0,033 || 25 |- | Mousse de polyuréthane rigide (PUR) || 0,025 || 20 |- | Mousse phénolique || 0,018–0,025 || 20 |- | Polystyrène expansé (EPS) || 0,036 || 20 |- | Polyisocyanurate (PIR) || 0,023 || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Polymères naturels |- | Carton || 0,11 || 20 |- | Laine || 0,05 || 20 |- | Roseau (en panneau) || 0,056 || 20 |- | Ouate de cellulose || 0,038–0,042 || 20 |- | Paille (perpendiculairement aux fibres) || 0,052<ref name="RFCP">{{Lien web|langue=fr|auteur=Réseau Français de la Construction Paille|titre=Caractéristiques techniques|url=https://www.rfcp.fr/caracteristiques-techniques/|site=rfcp.fr|consulté le=16 mars 2023}}</ref> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Bois |- | Laine de bois || 0,036–0,042 || 20 |- | Liège || 0,038–0,042<ref name="Pérez">{{Ouvrage |auteur1=J. Ph. Pérez |auteur2=A. M. Romulus |titre=Thermodynamique, fondements et applications |éditeur=Masson |année= |passage=155 |isbn=}}</ref> || 20 |- | Aggloméré || 0,15<ref name="CRC Handbook">{{lien web |url=http://www.hbcpnetbase.com/ |titre=Handbook of Chemistry and Physics}}.</ref> || 20 |- | Chêne || 0,16<ref name="CRC Handbook"/> |- | Noyer ({{unité|0.65|g/cm|3}}) || 0,14<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- | Pin (parallèle aux fibres) || 0,36 || 20 |- | Oin (perpendiculaire aux fibres) || 0,15 || 20 |- | Contreplaqué || 0,11–0,15<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Par comparaison |- | Air || 0,026 || 25 |- | Fer, fonte, acier || 16-80 || 20 |- | Cuivre<ref>{{ouvrage prénom1=|R. Byron |nom1=Bird |prénom2=Warren E. |nom2=Stewart |prénom3=Edwin N. |nom3=Lightfoot |titre=Transport Phenomena |année=2006 |éditeur=John Wiley & Sons |passage= 270-271 |lang=en}}.</ref> || 384 || 18 |} == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ_e ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O₂,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O₂) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} 9kkcrr0fwh9svs8vqp7jxua67amf2cj 983861 983860 2026-06-29T09:02:53Z Cdang 1070 /* Conduire la chaleur ou isoler */ typo 983861 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = sciences de l'ingénieur | numéro = 18 | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] | niveau = 15 }} == Introduction == Les polymères naturels ont été les premiers matériaux utilisés : bois et fibres végétales, cuir, tendons d'animaux, laine, etc. Les polymères synthétiques ont été développé durant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis étant alors privés de leur approvisionnement en caoutchouc naturel (sève d'hévéa). Les polymères sont utilisés essentiellement pour : * leur souplesse : textiles, joints, flexibles, élastiques, films plastiques (emballage, sacs) ; * leur facilité de mise en forme : moulage d'objets de forme parfois complexe, contenants (flacons, bouteilles, bidons, cuves) ; * leur légèreté (faible masse volumique, certains flottent dans l'eau) : matrices de matériaux composites (construction navale, aviation), objets du quotidien ; * leurs propriétés de surface : anti-adhérence (Téflon) ou au contraire forte adhérence (pneu, peinture, colle) ; * leurs propriétés isolantes, thermiques et électriques ; * leur résistance à divers environnement chimiques : alimentaire, acides, … Les limites d’utilisation sont : * la température : leurs propriétés mécaniques se dégradent dès que la température s'élève, la plupart des polymères s'altèrent, brûlent ou fondent à température modérée (inférieure à {{Unité|300|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}) ; * la dégradation sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'air (dioxygène, ozone) et de l'eau ; * leur faible dureté, leur faible résistance à la traction (sauf les fibres), à l'érosion ; * l'impact environnemental : les polymères synthétiques sont essentiellement des co-produits de l’exploitation pétrolière ; n’existant pas initialement pas dans la nature, ils ne sont pas intégrés dans un cycle et persistent « éternellement », souvent sous forme fragmentée (microparticules invisibles), et leur affinité avec diverses molécules chimiques font qu'ils se lient avec des polluants et les transportent. == Fiche environnementale == Il existe de très nombreux polymères, mais l’on peut globalement établir la fiche suivante. {{Définition | titre=Fiche environnementale | contenu=* Impact sur l'environnement ** disponibilité : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon, cellulose) ou artificiels (acétates de cellulose) : ressource renouvelable, recyclables, *** polymères synthétiques : ressource fossile non renouvelable (pétrole), pas toujours recyclables ; ** fin de vie : *** facilité de tri : tri à la main sur la base d'indications portées sur les produits, éventuellement hachage et tri des particules par densité, *** réutilisable : les thermoplastiques peuvent être refondus, mais un nombre limité de fois, *** recyclables : les thermodurcissables peuvent être réutilisés sous forme de laine (isolant), *** déchets souvent incinérables avec production d'énergie, certains sont biodégradables et donc compostables, mais uniquement dans des conditions spécifiques et donc pas dans les bacs à compost domestiques<ref>{{lien web |url=https://www.anses.fr/fr/proscrire-matieres-plastiques-biodegradables-compost |titre=Proscrire les matières plastiques du compost domestique |site=Anses |date=2022-11-28 |consulté le=2023-08-31}}.</ref> ; ** énergie primaire totale : extraction du pétrole, électricité (alimentation et chauffage des réacteurs chimiques, des machines de formage), gasoil (transport) : *** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : 25 à {{unité|42|MJ/kg}}, *** silicones (élastomères synthétiques) : 152 à {{unité|168|MJ/kg}}, *** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 223 à {{unité|246|MJ/kg}} ; *** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 77 à {{unité|120|MJ/kg}}, *** thermodurcissables : 84 à {{unité|100|MJ/kg}}, *** thermoplastiques (sauf PEEK) : 52 à {{unité|160|MJ/kg}} ; ** toxicité environnementale (pollutions principales) : *** CO₂ (extraction du pétrole, opérations de pétrochimie), intermédiaires de fabrication (solvants, monomères…) : **** polymères naturels (caoutchouc naturel, polysaccharoses/amidon) : -0,5 à {{unité|+0.3|kgCO₂/kg}}, **** silicones (élastomères synthétiques) : 8 à {{unité|9|kgCO₂/kg}}, **** polyétheréthercétone (PEEK, thermoplastique) : 13 à {{unité|14|kgCO₂/kg}} ; **** élastomères synthétiques (sauf silicones) : 2 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}, **** thermodurcissables : 3 à {{unité|4|kgCO₂/kg}}, **** thermoplastiques (sauf PEEK) : 0,3 à {{unité|8|kgCO₂/kg}} ; *** libération de molécules, dont des perturbateurs endocriniens et des polluants éternels (PFAS) ; *** vecteurs de divers polluants ; *** fragmentation sous forme de microplastiques et nanoplastiques ; *** forçage radiatif dû aux déchets, y compris de micro- et nanoparticules, en raison de la couleur (effet de corps noir)<ref>{{article |nom1=Liu |prénom1=Yu |nom2=Fu |prénom2=Hongbo |nom3=Zhang et coll. |prénom3=Hongliang |titre=Atmospheric warming contributions from airborne microplastics and nanoplastics |périodique=Nature Climate Change |vol=16 |no=5 |pages=598–605 |date=2026-05-04 |consulté le=2026-05-07 |doi=10.1038/s41558-026-02620-1}}.</ref> ; * impact sur la santé : ** toxicité humaine : peuvent dégager des composants organiques volatils ; en se fragmentant, forme des particules qui peuvent fixer des éléments toxiques et être inhalées ou ingérées ; forme des nano-particules qui s'accumulent dans le corps humain, dès la vie fœtale ; peut contenir des polluants, soit résiduels de fabrication, soit par dégradation (PFAS, monochlorure de vinyle, oxyde de titane…) ; ** nocivité en cas d'accident : en général inflammable, dégage des gaz et particules inflammables et parfois des gaz toxiques, et souvent une épaisse fumée noire qui peut gêner l'évacuation des personnes et l'intervention des secours, et provoquer des brûlures internes si on la respire ; parfois fond en gouttant sous l'effet de la chaleur. }} Les procédés de fabrication des objets, et l'usure en service de ces objets<ref>{{lien web |url=https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20181116STO19217/microplastiques-sources-impact-et-solutions |titre= Microplastiques : sources, impact et solutions |site=Actualité du Parlement européen |date=2018-11-22 |consulté le=023-05-31}}.</ref>, créent de la poussière de plastique qui peut se retrouver dans les emballages alimentaires (barquettes, bouteilles, biberons) ; ce sont les microplastiques primaires. S'ils ne sont pas collectés, les déchets plastique se retrouvent dans la nature ; le plastique se fragmente et produit des micro-particules, les microplastiques secondaires. Tous ces microparticules se retrouvent au final partout, portés par l’eau et par le vent : océans<ref>{{lien web |url=https://information.tv5monde.com/international/le-7eme-continent-un-monstre-de-plastique-1445 |auteur= Laure de Matos et Antoine Fonteneau |titre=Le 7ème continent : un monstre de plastique |site=TV5 Monde |date=2018-03-24 |consulté le=2023-05-31}}.</ref>, sommet des montagnes<ref>{{lien web |url=https://www.francebleu.fr/emissions/curieux/gironde/l-air-est-il-vraiment-plus-pur-en-montagne |auteur=Philippe Vigier |site=France Bleue Gironde |titre=L'air est il vraiment plus pur en montagne ? |date=2019-11-20 |consulté le=023-05-31}}.</ref>… Elles peuvent ensuite être inhalées ou ingérées<ref>{{article |prénom1=Kieran D. |nom1=Cox |et al=oui |titre=Human Consumption of Microplastics |périodique=Environ. Sci. Technol. |année=2019 |volume=53 |numéro=12 |doi=10.1021/acs.est.9b01517}}.</ref>{{,}}<ref>On dénombre jusqu'à 10⁵ particules nanoplastiques par litre d'eau en bouteille plastique, cf. {{article |prénom1=Naixin |nom1=Qian |et al.=oui |titre=Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy |périodique=Proceedings of the National Academy of Sciences |année=2024 |volume=121 |numéro=3 |mois=01 |jour=08 |doi=10.1073/pnas.2300582121}}.</ref>. {{citation bloc|Une étude réalisée pour WWF avait déjà estimé que l’être humain pouvait ingurgiter jusqu’à l’équivalent d’une carte bancaire de plastique ({{unité|5|grammes}}) par semaine. Mais les microparticules de cette matière ne font pas que traverser notre corps pour se retrouver dans nos excréments. Elles se logent profondément dans notre organisme, pénètrent nos organes, peuvent causer des inflammations. À tel point que ces minuscules bouts de plastique circulent même dans notre sang. C’est ce que révèle une étude « pionnière », dévoilée ce jeudi dans les colonnes du ''Guardian''. Les scientifiques ont retrouvé des microplastiques dans le sang de 77  % des 22 personnes testées, tous des donneurs anonymes « adultes en bonne santé ». Ils ont été en mesure de détecter des particules de minimum {{unité|0.0007|millimètre}}. |Margaux Lacroux |Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains<ref>{{article |prénom1=Margaux |nom1=Lacroux |titre=Des microplastiques détectés pour la première fois dans le sang d’êtres humains |périodique=Libération |date=2022-03-24 |consulté le=2022-03-25 |lire en ligne=https://www.liberation.fr/environnement/pollution/des-microplastique-detectes-pour-la-premiere-fous-dans-le-sang-detres-humains-20220324_QJNSMS4XYVAYFB5SL4NK5WPKKU/ }}.</ref> }} Outre cet aspect de micro-et nanoplastiques, de nombreux polymères posent des problèmes environnementaux et sur la santé. Le polychlorure de vinyle, de sigle PVC, contient une grande partie de chlore (17 % des atomes, 57 % de la masse) qui est un élément minéral ; sa fabrication requiert d'autant moins de pétrole. Par contre, il dégage des gaz extrêmement toxiques en brûlant (acide chlorhydrique), et si de l’eau stagne dans une canalisation ou un récipient en PVC, elle peut se charger en chlorure de vinyle monomère qui est cancérigène. Il est de ce fait interdit dans certains pays<ref>Suède, Autriche, Danemark ; voir aussi le chapitre ''« {{lang|en|Vinyl chloride}} »'' de {{ouvrage | langue = en | titre = Air quality guidelines for Europe | numéro d'édition = 2 | collection = WHO Regional Publications, European Series | numéro dans collection = 91 | éditeur = OMS | année = 2000 }}</ref> ; en France, il est interdit pour l'alimentation. Le PTFE/Téflon est fabriqué à partir de composés perfluorés (PFAS : ''{{lang|en|per- and polyfluoroalkyl substances}}'') qui sont des « polluants éternels », des polluants organiques persistants (POP) : ils sont très stables, se dégradent extrêmement lentement et donc s'accumulent dans l'environnement et les organismes. Par ailleurs, lorsqu'il est chauffé au-delà de {{unité|300|°C}}, le PTFE émet des gaz à effet de serre. Le silicone est un polymère d'oligosiloxanes et le procédé de fabrication crée des oligosiloxanes cycliques, qui sont des perturbateurs endocriniens. Enfin, la notion de recyclabilité est contestée<ref>{{article |prénom1=Laura |nom1=Motet |titre=Loi antigaspillage : « Recycler 100 % de nos plastiques à l’infini est une illusion » |périodique=Le Monde |année=2020 |mois=01 |jour=31 |url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/31/loi-antigaspillage-recycler-100-de-nos-plastiques-a-l-infini-est-une-illusion_6027930_3244.html |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Recycler, cela signifie pouvoir refaire la même pièce à partir du matériau d'une pièce usagée. Les polymères étant mis en forme essentiellement par moulage, cela signifie qu'il faut pouvoir ramollir la matière, ce qui n’est possible que pour les thermoplastiques, par chauffage. Mais même pour les thermoplastiques, cela ne peut se faire qu'un nombre limité de fois. D'une part, les résines de base n'ont pas la même longueur de chaîne, en fonction des propriétés attendues ; lorsque l'on collecte des polymères d'une nature donnée, on mélange donc des chaînes de longueur différente puisqu'ils proviennent d'objets différents, et la résine obtenue peut être impropre à certaines applications. Mais d'autre part, le fait de purifier la résine — enlever les additifs —, puis de la chauffer pour la remettre en forme dégrade les chaînes polymère, la matière se dégrade donc au fil des recyclages. Au bout d'un certain nombre de cycles, la matière thermoplastique doit donc être sortie du recyclage, elle doit être décyclée. Elle peut alors être utilisée sous forme de paillettes, par exemple comme isolant. Ce faisant, elle devient fortement émettrice de microplastiques, du fait de sa forme, et elle entre en concurrence avec d'autres matériaux, par exemple les isolants naturels (laine de mouton, de bois). Par exemple, le PET, qui sert à fabriquer les bouteilles plastique, est le plastique « le plus recyclable ». Le PET recyclé (rPET) a un grand intérêt économique, au point qu'il devient une ressource importante pour les communes françaises qui le collectent et le revendent (sous forme de matière première de recyclage, MPR) : celles-ci s'opposent à la consigne des bouteilles plastiques, qui les priverait d'une part importante de leurs revenus<ref>{{article |auteur=Club Techni.Cités |titre=Comprendre la polémique sur la consigne des bouteilles plastiques |périodique=La Gazette des communes |année=2019 |mois=12 |jour=9 |url=https://www.lagazettedescommunes.com/653776/comprendre-la-polemique-sur-la-consigne-des-bouteilles-plastiques/ |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Lorsqu'il devient impropre au recyclage, le PET sert à fabriquer des chandails en fourrure polaire, ce qui prive la laine de mouton de débouchés, et est une source de microplastique lors des lavages<ref>{{article |prénom1=Magali |nom1=Reinert |titre=Microplastiques : comment nos vêtements polluent |périodique=60 millions de consommateurs |année=2020 |mois=10 |jour=8 |url=https://www.60millions-mag.com/2020/10/08/microplastiques-comment-nos-vetements-polluent-17554 |consulté le=2023-08-31}}</ref>. Une des pistes est le « recyclage chimique » : il consiste à régénérer de la résine « pure » par des procédés tels que la purification à l'aide de solvants, la dépolymérisation et la thermolyse. Ce sont des procédés coûteux, énergivores et encore au stade de développement<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/fr/recyclage-chimique-ou-en-sommes-nous-definition-tendance |titre=Recyclage chimique : où en sommes-nous ? |site=Polyvia |date=2023-01-17 |consulté le=2023-09-04}}</ref> ; les procédés actuellement développés permettent d'obtenir des huiles et condensats organiques, qui peuvent servir de matière première à divers procédés de synthèse, mais pas des résines directement<ref>{{lien web |url=https://pvc.org/wp-content/uploads/2019/11/PE_Recovery_Options.pdf |titre=PVC Recovery Options: Environmental and Economic System Analysis |site=PVC.org |format=PDF |date=2003-04 |consulté le=2023-09-04 |lang=en}}, p. 24-33.</ref>{{,}}<ref>{{lien web |url=https://www.polyvia.fr/sites/default/files/2023-01/Rapport%20Recyclage%20Chimique%202022_0.pdf |titre=Recyclage chimique : Où en sommes-nous ? Retour sur les annonces de 2022 |site=Polyvia |format=PDF |date=2023-01 |consulté le=2023-09-04}}.</ref>. ; Question Projetons-nous dans un avenir proche : la matière première, le pétrole, vient à manquer (le [[w:fr:pic pétrolier`|pic pétrolier]] étant désormais passé), les prix s'envolent, le critère économique (fabrication en grande série à moindre coût) ne se justifie plus. Quelles sont les applications qui, selon vous, doivent avoir la priorité pour l’utilisation des polymères synthétiques ? {{solution | titre = Réponse | contenu = Si nous regardons les objets de notre entourage : * pour les objets-coque (bouteilles, canalisations, boîtes, divers étuis et coques, capsules, enceintes…) et la menuiserie (fenêtre et portes en PVC), nous pouvons revenir à des produits en verre, bois ou métal, avec un poids et un encombrement plus importants ; * pour les objets souples, on peut revenir aux caoutchoucs naturels et latex, au cuir ou à des textiles naturels enduits de cire ou d'huile, avec une performance et une durée de vie moindres ; * des parties de véhicules en composites (voitures, avions), mais la pénurie de pétrole, qui entraînera une pénurie d'énergie, imposera de toute façon de limiter les déplacements (la production d'électricité, qu'elle soit nucléaire ou renouvelable, d'hydrogène et d'agrocarburant ne sera pas en mesure de couvrir tous les besoins actuellement satisfaits par les énergies carbonées, et il n'y aura plus de bitume pour couvrir les routes) ; * des équipements de sécurité légers et protecteurs : casques, visières, cordages et sangles, vêtements ignifugés, gilets pare-balle… Les applications qui semblent vraiment « critiques » (pour lesquelles les polymères synthétiques apportent vraiment un avantage important) sont : * les joints haute performance ; * les matériels de protection ; * le matériel médical jetable ; * en formant la matrice de matériaux composites, ils interviennent dans des applications nécessitant résistance et légèreté, comme des pièces de véhicules (automobiles, aéronefs), permettant de diminuer la consommation de pétrole et l'émission de gaz à effets de serre liées au transport, et les pales d'éoliennes, éléments importants pour la décarbonation de la production d'énergie. Ce sont des choix discutables, chacun pourra apporter sa réponse. }} == Composition, fabrication et mise en œuvre == [[Fichier:Structure polymere echelle.svg|thumb|400px|Structure d'un polymère]] Comme dit précédemment (voir ''[[../Structure de la matière et propriétés en découlant#Polymères|Structure de la matière et propriétés en découlant > Polymères]]''), les polymères sont des macromolécules : de longues chaînes d'atomes, essentiellement de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), parfois d'azote (N), de fluor (F), de chlore (Cl), etc. On a à la base une petite molécule appelée « monomère ». Les monomères s'assemblent pour former la longue chaîne polymère, ce terme signifiant « plusieurs monomères ». Les chaînes en elles-mêmes sont souples, mais elles peuvent se lier entre elles par pontage (réticulation) et donner une structure rigide. === Polymères naturels === Les polymères naturels d'origine végétale sont fabriqués par les organismes vivants : * la photosynthèse chlorophyllienne des plantes prélève de l'eau et du gaz carbonique de l'air pour fabriquer les polymères, en particulier l'amidon et la cellulose (bois, tiges) ; leur culture fait donc diminuer la teneur en CO₂ dans l'atmosphère ; * certaines cellules des animaux et plantes produisent des protéines, les kératines et collagène, dont le cuir, la laine et la soie. Ces produits sont prélevés et travaillés pour donner les produits finis, essentiellement des textiles (habillement, cordages, draps, etc.) : coton, lin, chanvre, laine, soie, etc. ; Bois Le bois est prélevé tel quel (abattage d'arbres) puis usiné (sciage) pour faire des planches ou des poutres. Il faut le laisser sécher ou bien l'étuver avant de l’utiliser. Des traitements permettent d'améliorer ses propriétés : * traitement d'imprégnation de produits insecticides et fongicides, pour éviter la moisissure, les champignons ([[w:mérule|mérule]]) et les insectes [[w:xylophage|xylophage]]s et [[w:lignivore|lignivore]]s (termites, larves de capricorne) ; * traitement thermique modifiant la structure de l'extérieur et protégeant contre le pourrissement ; * cintrage à la vapeur d'eau, permettant d’avoir des pièces courbes sans couper la fibre : le bois vert ou humidifié sous étuve est très souple, on le courbe et on le laisse sécher sous contrainte. Le bois est hygroscopique : il peut absorber une grande quantité d'humidité, il « travaille » sous l'effet des conditions climatiques. Le bois est également la matière première principale de la pâte à papier : il est broyé dans de l'eau, ou bien cuit avec des produits chimiques, afin que les fibres se dispersent, puis on ajoute des produits donnant une tenue à la feuille (liant) et limitant la diffusion de l'encre (imperméabilisant). On peut aussi utiliser comme matière première des chiffons de lin, chanvre ou coton, ou encore du fumier (la paille broyée par la mastication de l'animal se retrouve dans l'excrément). [[Fichier:Yarn twist.png|thumb|100px|Torsion des fibres en Z ou en S pour former des fils]] ; Tiges de plantes et poils d'animaux Les tiges de certaines plante et la laine des animaux peut servir à faire des fils pour former des cordages, des filets ou des tissus : les fibres courtes sont assemblées et torsadées. On peut utiliser ces produits sous forme de « laine » pour l'isolation thermique ou phonique : les fibres sont disposée de manière désordonnée et aérée. Les tiges de plante, essentiellement chanvre et lin, sont écrasées et cardées (brossées) ou peignées afin de séparer les fibres. Pour le coton, les fibres utilisées sont celles qui entourent la graine. Les fibres, relativement courtes, sont ensuite filées, c'est-à-dire torsadées afin de former un fil long et continu. La laine est obtenue à partir de poils d'animaux : les animaux — moutons, chèvre (mohair, cachemire), lapins (angora), lama, alpaga, yack, chameau, etc. —, sont tondus, puis les poils sont lavés, cardés et filés pour former la laine. On peut aussi former du feutre en étalant les fibres courtes et en les soumettant à de la vapeur d'eau ou à de l'eau bouillante. Les fibres végétales et la laine sont hygroscopiques : elles peuvent absorber une grande quantité d'humidité. {{clr}} [[Fichier:Tabby3sm.png|thumb|Croisement des fils dans un drap]] Les fils peuvent ensuite être tissés, c'est-à-dire croisés, pour former un tissu. {{clr}} On peut assembler les fils en les torsadant, ce qui donne un toron ; les torons sont à leur tour torsadés en sens inverse pour former un cordage. On peut aussi les tresser. Le toronnage et le tressage permettent de former des liens plus résistants. <gallery> Fichier:Hawser-laid rope (Seaman's Pocket-Book, 1943).jpg | Toronnage Fichier:Braid StepBystep.jpg | Tressage </gallery> {{clr}} ; Cuir Le cuir est la peau d'animaux morts, essentiellement de vache ou de porcs. Cette peau est salée pour éliminer l'eau et éviter le pourrissement, lavée, puis on retire la partie extérieure (poils) et interne (partie sous-cutanée). La peau est tannée, c'est-à-dire traitée par des tanins, afin de la rendre imputrescible. ; Caoutchouc L'écorce de l'hévéa contient du latex ; il s'agit du liquide contenu dans les cellules de l'écorce tendre (autour du cambium). On obtient ainsi du caoutchouc naturel, auquel on mélange de la silice, de la craie, du soufre, des additifs, etc. Le caoutchouc peut être mis en forme par pressage dans un moule, mais aussi en trempant une forme dans un bain de latex (liquide), qui forme alors un film. Le produit est ensuite chauffé pour assurer la vulcanisation : le soufre crée des pontages entre les chaînes de polymère et renforce le caoutchouc, qui devient élastique. ; Comportement au feu Le bois et les fibres naturelles brûlent mais ne dégagent pas de gaz toxiques et se consument lentement par rapport à la plupart des polymères synthétiques. Le caoutchouc brûle rapidement en dégageant une épaisse fumée noire. Le cuir est incombustible et était utilisé pour les vestes des sapeurs-pompiers ; il est maintenant remplacé par des polymères synthétiques thermostables (marques Kermel, Nomex, Kevlar), plus légers. === Polymères artificiels === Les polymères artificiels sont obtenus par modification des polymères naturels. On peut citer les dérivés de la cellulose, utilisés en particulier pour les anciennes pellicules de photographie et de cinéma, et fibres textiles : trinitrate de cellulose (nitrocellulose, coton poudre), triacétate de cellulose (viscose, soie artificielle, rayonne). La cellulose subit des réactions chimiques, le produit obtenu est utilisé comme les polymères synthétiques (c'est un matériau thermoplastique). Son origine naturelle n'épuise pas les ressources pétrolières. Cependant, l'énergie primaire (108 à {{unité|119|MJ/kg}}) et les rejets de gaz à effet de serre (4 à {{unité|5|kgCO₂/kg}}) sont assez élevés par rapport aux autres thermoplastiques. === Polymères de synthèse === [[Fichier:Colonne distillazione.jpg | thumb | Colonne de distillation]] Les polymères synthétiques sont issus de la chimie du pétrole. La distillation du pétrole permet d'isoler les hydrocarbures ayant entre 6 et 11 atomes de carbone. Le pétrole est chauffé à environ {{unité|400|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la colonne de distillation fait {{unité|60|{{abréviation|m|mètre}}}} de haut, et l’on récupère le naphta, c'est-à-dire la fraction qui se condense entre 180 et {{unité|30|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}. Les molécules du naphta sont cassées par de la vapeur d'eau dans un vapocraqueur, ce qui donne des monomères, puis on effectue des réactions chimiques afin d'assembler les molécules entres elles, c’est la polymérisation. {{clr}} [[Fichier:Polymerisation PE generique.svg|thumb|300px|Mécanisme générique de polymérisation du polyéthylène]] Par exemple, les molécules d'éthylène CH₂=CH₂ « s'accrochent » lors de la polymérisation pour former le polyéthylène …-( CH₂-CH₂)-( CH₂-CH₂)-… Pour cela, on utilise un catalyseur, c'est-à-dire une molécule permettant la réaction chimique mais ne faisant pas partie du produit final ; cette molécule est notée X dans la suite. Cette molécule possède un site actif permettant « d'ouvrir » la double liaison : soit un cation ⁺ (déficit d'électron) qui va capter un des deux électrons de la liaison e^- pour se neutraliser, soit un radical libre ^• (électron célibataire) qui va capter un des deux électrons de la liaison pour former une paire. Ce site actif est noté ^* dans la suite. La réaction est donc : # Amorçage : le catalyseur X^* ouvre la liaison et se greffe sur le monomère (l'éthylène) : #: X^* + CH₂=CH₂ → X-CH₂-CH₂^* # Propagation : la molécule formée est porteuse du site actif, elle va donc réagir avec un monomère : #: X-CH₂-CH₂^* + CH₂=CH₂ → X-(CH₂-CH₂-CH₂)-CH₂^* Et ainsi de suite pour former une chaîne CH₃-(CH₂-CH₂)_''n''-CH₃, le catalyseur X^* se détachant en fin de réaction. Pour le polyéthylène, on dispose de plusieurs procédés : * procédé « Ziegler-Natta » : on utilise un catalyseur de type organométallique, c'est-à-dire une molécule organique contenant un atome métallique comme le triéthylaluminium Al(C₂H₅)₃ ; cela donne du polyéthylène linéaire (PE-HD) ; * polymérisation par voie radicalaire : on utilise une molécule possédant un électron célibataire « ^• » ; cela produit un polymère ramifié (PE-BD) ; * polymérisation catalytique par métallocène : un métallocène est un complexe métallique — association d'un cation métallique et d'un anion organique —, ce catalyseur permet d'obtenir du polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW). {{clr}} [[Fichier:LLDPE.jpg|thumb|Granulés de polyéthylène]] Cette polymérisation forme une résine de base à laquelle on peut rajouter : * des additifs : ** pigments, colorants, ** assouplissants, dont les controversés phtalates et le bisphénol A (potentiellement toxiques et qui sont utilisés pour des objets à destination de nourrissons) : ces molécules se placent entre les chaînes de polymère et réduisent les attractions réciproques, ce qui diminue la rigidité du produit, ** ignifugeant, notamment à base de métaux lourds, ** produits dégageant des gaz, ce qui permet la fabrication de mousses, ** … ; * des charges : des fibres ou particules (poudre) destinées à renforcer mécaniquement le produit. La matière première issue de la pétrochimie se présente en général sous la forme de granulés. {{clr}} [[Fichier:Principe moulage injection polymere.svg|thumb|Principe du moulage par injection plastique ;<br />1. vis d'extrusion ; 2. trémie ; 3. granulés ; 4. groupe de plastification ; 5. éléments chauffants ; 6. moule.]] Les granulés sont fondus et moulés par injection : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * la vis sans fin tourne en reculant : la chaleur produite par le frottement achève de faire fondre les granulés ; * la vis arrête de tourner et avance, poussant le polymère fondu dans le moule comme un piston de seringue. Les moules sont en général en acier très durs afin de résister à la chaleur et à la pression (typiquement {{unité|4|t}} de poussée). Le moule est refroidi (thermorégulé) par un circuit d'eau. {{clr}} [[Fichier:Principe extrusion soufflage polymere.svg | thumb | Principe de l'extrusion-soufflage ;<br /> 1. vis d'extrusion ; 2. air comprimé ; 3. trémie ; 4. granulés ; 5. groupe de plastification ; 6. éléments chauffants ; 7. broyage ; 8. groupe hydraulique pour le vérin ; 9. filière ; 10. noyau/poinçon.]] On peut aussi fabriquer des fils par extrusion : * les granulés sont introduits dans une vis sans fin et chauffés ; * le bout de la vis a un pas plus resserré puis a des dents qui assurent un malaxage et termine la fusion ; * le polymère liquide coule dans une filière et se solidifie. Les fils peuvent ensuite être travaillés comme les fibres naturelles : filage, tissage. On peut ajouter un « noyau » qui permet d'obtenir un tube au lieu d'un fil. La position du noyau est réglée par un vérin, ce qui permet de faire varier l'épaisseur de la paroi (paraison). Si l’on pince le tube et que l’on introduit de l'air comprimé, on fait gonfler le tube ce qui forme un bulbe, on parle alors d'extrusion-soufflage. Puis, une cisaille vient couper cette forme. La forme obtenue sert de préforme pour la fabrication de bouteilles et de flacons par soufflage : la préforme est chauffée et introduite dans un moule, et de l'air comprimé vient plaquer le plastique contre les parois du moule. Le moule est souvent en alliage d'aluminium pour diminuer sa masse, donc son inertie, et permettre une forte cadence de production. En augmentant la pression de l'air, on forme un tube à la paroi très fine qui sera ensuite coupé pour former un film plastique. {{clr}} Un film polymère peut être mis en forme par thermoformage : il est chauffé, mis sous forme de bulle par soufflage, puis on le plaque sur une forme en aspirant l'air. Le polymère peut aussi être dispersé dans un solvant pour former une résine, une colle ou une peinture. La couche de polymère se reforme après application lorsque le solvant s'évapore. Dans certains cas, le produit se présente sous la forme de deux pâtes à mélanger (bicomposant), la réticulation (formation d'un réseau tridimensionnel) se faisant par mise en contact des deux pâtes. === Biopolymères === Le terme « biopolymère » ou « bioplastique » n'a pas de définition précise et est surtout un terme commercial, utilisé pour flatter la fibre écologique des consommateurs. Il faut distinguer : * les polymères biodégradables<ref>{{lien web |url=https://www.techniques-ingenieur.fr/glossaire/polymere-biodegradable |titre=# Polymère biodégradable : définition et propriétés |site=Techniques de l'ingénieur |consulté le=2023-05-31}}</ref> : ces polymères se fragmentent tout seuls, mais leur matière première peut être autant naturelle — par exemple amidon — que des dérivés du pétrole ; en général, la fragmentation forme des microparticules, il ne s'agit donc pas de biodégradation, mais dans certains cas, il est possible de les composter, mais cela ne peut se faire que dans certaines conditions de température et d'humidité, leur fin de vie ne nécessite alors une dépense d'énergie modérée, inférieure aux polymères synthétiques classiques (collecte, transformation ou incinération) ; * les polymères issus de la biomasse : polymères naturels — produits par la faune et la flore — ou artificiels — produits par polymérisation chimique ou par des micro-organisme génétiquement modifiés. Par exemple, les PHA (polyhydroxyalkanoates) sont des polyesters fabriqués par des bactéries à partir de sucres (par exemple amidon de maïs). Les « biopolymères » font donc partie des catégories déjà citées : synthétiques, naturels ou artificiels. == Dénomination == Les polymères sont en général nommé d’après le nom du monomère ; on utilise souvent les initiales, en particulier dans le logo pour le tri des déchets, selon la norme ISO 1043, ainsi que « code d'identification des résines » de la Society of the Plastics Industry (SPI, Canada) : : par exemple monomère = éthylène, polymère = polyéthylène, abréviation PE ; : le PE possède plusieurs codes d'identification des résines : 02 pour le polyéthylène haute densité (PE-HD), 04 pour le polyéthylène basse densité (PE-BD, ou PE-LD pour ''low density'') La norme utilise les noms anglais, il y a donc des inversions d'initiales par rapport aux noms français, par exemple : * chlorure de vinyle = ''vinyl chloride'', poly(chlorure de vinyle) = ''poly(vinyl chloride)'', PVC ; * téréphtalate d'éthylène = ''ethylene terephthalate'', poly(téréphtalate d'éthylène) = ''poly(ethylene terephthalate)'', PET ; * … Les codes des élastomères se terminent souvent par R pour ''rubber'' en anglais (caoutchouc) : * NR pour le caoutchouc naturel (''natural rubber'') ; * IR pour le polyisoprène (synthétique) (''isoprene rubber'') ; * NBR pour le butadiène-acrylonitrile ou « caoutchouc nitrile » (''nitrile butadiene rubber'') ; * … <gallery> Fichier:Ethene-2D-flat.png | Monomère : molécule d'éthylène (ou éthène) Fichier:Polyethylene_repeat_unit.svg | Polymère : motif du PE Fichier:Polyethylene-3D-vdW.png | Chaîne de polyéthylène File:Polyethylene.jpg | Logo pour le tri des déchets Fichier:Plastic-recyc-02.svg | Code d'identification des résines du PEHD Fichier:Plastic-recyc-04.svg | Code d'identification des résines du PEBD </gallery> Les polymères sont classés par famille : * famille « mécanique » : thermmoplastique, thermodurcissable, élastomère (voir plus loin) ; * chimique : par famille de monomère. Les abréviations, ou codes, des polymères les plus courants sont, par famille : * thermoplastiques : ** acétals de polyaldéhyde, polyacétals : polyoxyméthylène (POM), ** acryliques : polyméthacrylate de méthyle (PMMA, Plexiglas), polyacrylonitrile (PAN), 2-cyanoacrylate de méthyle (cyanoacrylate, MCA), ** cellulosiques : triacétate de cellulose (CA), ** polyamides : polyamide 6 (PA 6), polyamide 6-6 (PA 6-6, Nylon), polyamide 11 (PA 11), *** polyamides aromatiques, ou aramides : poly-méta-phénylène isophtalamide (MDP-I, méta-aramide, Nomex), poly-para-phénylène téréphtalamide (PPP-T, para-aramide, Kevlar) ** polycarbonate (PC) ; ** polyéther : polyétheréthercétone (PEEK), ** polyesters : polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester insaturé (UP), polytéréphtalate de butylène (PBT), ** polyoléfines : polyéthylène (PE), polyéthylène à basse densité (PEBD, LDPE), polyéthylène à basse densité linéaire (PEBDL, LLDPE), polyéthylène à haute densité (PEHD), polyéthylène à ultra-haute masse molaire (PE-UHMW), polypropylène (PP), *** polyoléfines fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), ** styréniques : polystyrène (PS), polystyrène butadiène (SB, polystyrène-choc), styrène acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ** vinyliques : polychlorure de vinyle (PVC), polychlorure de vinylidène (PVDC)<ref>Au sens strict du terme, un vinyle est une molécule de type R-C=CH₂ ; le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyisobutène (PIB), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), etc. sont donc de la famille des vinyliques ; dans la pratique, ce terme est plutôt réservé au PVC et PVDC.</ref> ; * thermodurcissables : ** époxydes : polyépoxyde (EP) ** phénoliques : phénol-formaldéhyde (phénoplaste, PF), ** polyimides (PI) ; * élastomères : ** butadiène-acrylonitrile (NBR, caoutchouc nitrile) ; ** élastomères fluorés, fluoroélastomères : FPM (''fluorinated propylene monomer'', dénommé FKM dans la norme étatsunienne ASTM D 1418), ** éthylène-acétate de vinyle (EVA), ** polychloroprène (CR), ** polyisoprène (IR, caoutchouc synthétique), ** silicones ou siloxanes : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiphénylsiloxane (PDPS) ; Les codes d'identification des résines sont : * 01 : PET ; * 02 : PEHD ; * 03 : PVC ; * 04 : PEBD ; * 05 : PC ; * 06 : PS ; * 07 : autres. Certain polymères sont fréquemment désignés par un nom commercial ou un nom de marque, ou bien possèdent plusieurs noms chimiques, par exemple : * polymères thermoplastiques ** acétal (acétal de polyaldéhyde) : polyoxyméthylène (POM), ** Altuglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Celluloid : acétate de cellulose (CA), ** Kermel : méta-aramide (MDP-I), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Kevlar : para-aramide (PPP-T), polyamide aromatique (PA) (polymère technique), ** Loctite : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Nomex : méta-aramide (MDP-I) (polymère technique), ** Nylon (marque déposée par Burberry) : polyamide 6-6 (PA 6-6), ** Plexiglas : polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ** Rilsan : polyamide 11 (PA 11), ** Super Glue : cyanoacrylate (MCA) (polymère technique), ** Téflon : polytétrafluoroéthylène (PTFE) (polymère technique), ** Tergal : polytéréphtalate d'éthylène (PET), ** viscose : acétate de cellulose (CA), * polymères thermodurcissables : ** Araldite : colle époxyde (EP), ** Bakélite : phénoplaste (PF), ** Kapton : polyimide aromatique (PI), * élastomères : ** Adiprene : polyuréthane (AU, EU), ** Buna N : caoutchouc nitrile (NBR), ** Buna S : caoutchouc de styrène-butadiène (SBR), ** Butyl : caoutchouc d'isobutène-isoprène (IIR), ** Lycra : élasthanne, ** Fluorel : fluoroélastomère (FPM), ** Hypalon : polyéthylène chlorosulfoné (CSM), ** Néoprène : polychloroprène (CR), ** Perbunan : caoutchouc nitrile (NBR), ** Vistalon : caoutchouc d'éthylène-propylène (EPM, EPDM), ** Viton : fluoroélastomère (FPM), ** Vulcolan : polyuréthane (AU, EU). ; Note Il ne s'agit pas de connaître tous les codes et équivalences de noms commerciaux. Par contre, il faut être capable de reconnaître un sigle correspondant à une résine, et prendre l'habitude, face à un nom commercial, de rechercher la dénomination chimique. Cela assure une indépendance par rapport aux fournisseur (possibilité de commander un produit similaire ayant un autre nom commercial par exemple). == Être lourd ou léger == Les polymères ont une masse volumique faible, similaire à l'eau (de l’ordre de {{unité|1|kg/dm{{exp|3}}}}). Les masses volumiques de quelques polymères sont indiquées ci-après : * PS expansé : 0,016 à {{unité|0.64|kg/dm{{exp|3}}}} ; * cellulose : 0,2 à {{unité|0.4|kg/dm{{exp|3}}}} ; ** bois : 0,1 (balsa), 0,4 (sapin, épicéa, peuplier), 0,8-1 (if, teck, olivier), {{unité|1.4|kg/dm{{exp|3}}}} (bois de fer) ; * IR : {{unité|0.68|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PP : {{unité|0.9|kg/dm{{exp|3}}}} ; * EVA : {{unité|0.93|kg/dm{{exp|3}}}} * PE : 0,91 (PEBD) à {{unité|0.96|kg/dm{{exp|3}}}} (PEHD) ; * PS extrudé : {{unité|1.05|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PA 6-6 : {{unité|1.15|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PC : {{unité|1.2|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PEEK : {{unité|1.32|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PET : 1,34 à {{unité|1.39|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PVC : {{unité|1.38|kg/dm{{exp|3}}}} ; * POM : {{unité|1.42|kg/dm{{exp|3}}}} ; * aramide : {{unité|1.45|kg/dm{{exp|3}}}} ; * FPM : {{unité|1.8|kg/dm{{exp|3}}}} ; * PTFE : {{unité|2.16|kg/dm{{exp|3}}}}. == Propriétés électromagnétiques == Les polymères sont dans leur très grande majorité des isolants électriques, de l’ordre de 10{{exp|9}} à {{unité|10{{exp|16}}|Ω⋅m}} (10{{exp|-6}} à {{unité|10{{exp|-8}}|Ω⋅m}} pour les métaux), soit 10{{exp|11}} à {{unité|10{{exp|18}}|Ω⋅cm}} (10{{exp|-4}} à {{unité|10{{exp|-6}}|Ω⋅cm}} pour les métaux) ; ils sont par exemple utilisés pour le gainage de câbles électriques (PE, CR, PVC, silicone, etc.). Certains sont chargés en graphite pour faire des polymères conducteurs : le courant électrique peut passer de particule de graphite en particule de graphite (percolation). On peut aussi mettre des fibres métalliques. On obtient ainsi des produits avec une résistivité de 0,1 à {{unité|100|Ω⋅m}} (10 à {{unité|10000|Ω⋅cm}}). Un fil dans lequel passe un courant alternatif (source de puissance ou bien signal d'information) forme un condensateur avec la terre. La gaine fait partie du diélectrique de ce condensateur. Il en résulte une perte de puissance, caractérisée par un « facteur de perte diélectrique » noté « tan δ » (tangente delta) ; la puissance dissipée P_D est proportionnelle à la puissance réactive P_R et au facteur de perte : : P_D = tan δ × P_R. Pour un condensateur parfait, on a tan δ = 0, toute la puissance du condensateur est dans la puissance réactive. Pour les polymères listés ci-dessous, tan δ varie de 3⋅10{{exp|-5}} à 0,15, soit 0,003 % à 15 %. D'un point de vue du matériau, le champ électrique variable tend à orienter les chaînes de polymère ; on a un phénomène équivalent à un courant électrique entre l'extérieur de la gaine et le fil. La viscosité entre les chaînes influence ce courant. Le facteur de perte dépend de la fréquence du courant. [[Fichier:Rigidite dielectrique polymeres temperature.svg|thumb|Variation de la rigidité diélectrique avec la température ; notons que l’on est un ordre de grandeur au dessus des valeurs tabulées, on s'attachera donc essentiellement à la forme des courbes]] La rigidité diélectrique (résistance au claquage) de quelques polymères est rappelée dans le tableau ci-dessous. Cette valeur diminue avec la température, mais varie aussi avec l'humidité : les molécules d'eau peuvent se glisser entre les chaînes polymères, ce qui, outre un gonflement, dégrade fortement la capacité à résister au claquage. Un taux d'humidité de 95 % pour une température supérieure à {{Température|100|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} provoque un claquage rapide de la plupart des polymères. À {{Température|20|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}}, la rigidité diélectrique varie typiquement de 1 à {{unité|6⋅10{{exp|6}}|V/m}} ({{formatnum:1000}} à {{unité|6000|kV/m}}, 0,01 à {{Unité|0.06|MV/cm}}). {| class = "wikitable" |+ Propriétés électromagnétiques de quelques polymères usuels<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 }} </ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteurs = Y. Déplanche | titre = Mémo formulaire | éditeur = Casteilla | année = 1991 | isbn = 2-7135-1190-9 | passage = 237 }} </ref> |- ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | Résistivité<br /> transversale<br /> ρ_e<br /> ({{unité|10{{exp|12}}|Ω⋅m}}) ! scope = "col" | Facteur de pertes<br /> diélectriques<br /> de 50 à {{unité|100|kHz}}<br /> tan δ<br /> ( × 10{{exp|-3}}) ! scope = "col" | Rigidité<br /> diélectrique<br /> E_dis<br />(MV/m, kV/mm) |- | PE-bd || {{formatnum:1000}} || 0,3 || 16,8 |- | PE-hd || > 100 || 0,2 à 0,4 || 17,6 |- | PE-UHMW || 10 || 0,2 || |- | PP || 100 || 0,35 || 20 |- | PVC rigide || 100 || 14 à 18 || 11 |- | PVC souple || 0,01 à 1 || 100 à 150 || 11 |- | PVDC || 1 à 100 || 30 à 80 || |- | PS || 500 || 0,2 || 16 |- | SB || 100 || 0,3 || 12 |- | ABS || 10 || 8 || 12,5 |- | SAN || 100 || 6 à 10 || 12 |- | PMMA || 10 || 30 à 60 || 14 |- | PET || 100 || 2 à 20 || |- | PBT || 100 || 2 à 20 || |- | PA 6 || 0,5 || 10 à 30 || |- | PA 11 || 0,78 || 50 || 25 |- | PA 12 || 10 || 30 à 40 || |- | PA 6-6 || 0,1 à 10 || 40 à 50 || 24 |- | POM || 10 || 1 à 5 || 15 |- | PTFE || {{formatnum:10000}} || 0,03 à 0,07 || 17,5 |- | PVDF || 1 || 10 || |- | CA || 1 || 7 à 70 || 8 |- | PC || 100 || 0,9 à 10 || 15 |- | PSU || 500 || 1 à 5 || |- | PEI || 70 || 2,5 || |- | PAI || 100 || 26 à 31 || |- | PEEK || 50 || 3 || |- | UP rigide || 100 || 3 à 6 || 14 |- | UP souple || {{formatnum:1000}} || 10 à 50 || 14 |- | EP || 0,001 || 2 à 50 || 16 |} {| class = "wikitable sortable" |+ Résistivité transversale de quelques polymères conducteurs<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 121 }} </ref> |- ! scope = "col" | Nom commercial ! scope = "col" | Matériau ! scope = "col" | ρ_e<br /> (Ω⋅m) |- | Latistat 43/7-02 || PE-bd + charge<br /> (confidentiel) || 10{{exp|2}} |- | Faradex XA1111 || ABS + fibres inox || 0,2 à 1 |- | Faradex XX6111 || PC + fibres inox || 0,2 à 1 |} Les polymères ne sont pas magnétisables. == Propriétés thermiques == === Résister à la chaleur === [[Fichier:Duree vie polymere temperature.svg|thumb|Durée de vie d'un polymère en fonction de la température]] Une des principales limitations à l’utilisation des polymères est la température. Le graphique ci-contre montre l'allure de la durée de vie d'un polymère en fonction de la température ; on voit qu'un polychlorure de vinyl (PVC) tient quelques minutes à {{Température|200|{{Abréviation|°C|degré Celsius}}}} et peut être utilisé une centaine d'heures à {{température|100|°C}}. Un polymère thermostable, comme un polyimide aromatique ou un polyamide aromatique/aramide (Ultem, Kapton, Kermel), tient quelques minutes à {{température|500|°C}}. Les températures typiquement admises pour les principaux polymères sont indiquées dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Température maximale d’utilisation d'un polymère<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Trotignon, J. Verdu, A. Dobraczynski, M. Piperaud | titre = Précis de matières plastiques | éditeur = Afnor/Nathan | année = 1993 | isbn = 2-12-425021-2 | passage = 47 }}</ref>{{,}}<ref>[[w:Thermostabilité|Wikipédia : ''Thermostabilité'']]</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) || Polymère || T_max ({{abréviation|°C|degré Celsius}}) |- | PP stabilisé || 100 || PETP || 100 |- | ABS || 70 || PC || 110 |- | POM || 80 || PPO || 110 |- | PA 6 stabilisé || 100 || PSU || 150 |- | PA 11 || 50 || PI || 210 |- | PI aromatiques || 250-300 || aramides || 400 |- | PEEK || 300 || PTFE || 320 |} {{clr}} Le comportement mécanique à la température des polymères est très variable : * à basse température, en dessous d'une température dite de transition fragile-ductile TTFD, le polymère est fragile, cassant ; * au-dessus de la température de transition vitreuse T_v (ou T_g), le polymère devient caoutchouteux : les parties amorphes ramollissent ; * au-dessus de la température de fusion T_f, le polymère est liquide ; * à haute température, le polymère (liquide ou solide) présente une dégradation thermique qui détériore ses propriétés ; il s'agit essentiellement d'une réaction d'oxydation par le dioxygène de l'air ou la vapeur d'eau, qui détruit les liaisons chimiques ; * au-delà d'une température critique, le polymère brûle ; certains polymères sont auto-extinguibles, en particulier les polyimides aromatiques, on a alors une carbonisation sans flamme. On a, en kelvins, 0,5 × T_f < T_v < 0,8 × T_f. Notons que : * les parties amorphes ne fondent pas de manière franche comme les métaux, on a une diminution progressive de la viscosité ; * les parties cristallisées fondent à la manière des métaux ; * les polymères tridimensionnels ne fondent pas, ils présentent une dégradation thermique à l'état solide. On a donc typiquement : * entre TTFD et T_v : état vitreux, température d’utilisation ; * entre T_v et T_f : état caoutchouteux, température de thermoformage ; * au-dessus de T_f, mais en-dessous de la température de dégradation thermique ou de combustion : état liquide, pour le moulage par injection ou l'extrusion. Le comportement au feu des polymères est en général assez mauvais : * la chaleur de la flamme provoque une « distillation » du polymère : les liaisons chimiques se cassent, ce qui produit des gaz inflammables ; * ces gaz alimentent la flamme. Par ailleurs, ils produisent souvent une quantité importante de fumée noire, des particules de suie. Une fumée blanche n'en est pas moins dangereuse : elle n'emporte pas de suie, mais contient des gaz. Ces fumées sont « COMIX » : * chaude : elle peut brûler les voies aériennes (trachée, poumons) ; * opaque : on peut se perdre dans un incendie ; * mobile : en emportant la chaleur, elle peut provoquer un incendie plus loin ; * inflammable : elle peut se mettre à brûler « en l'air » et provoquer un embrasement généralisé ''(flashover)'' ou une explosion ''(backdraft)'' ; * toxique. Enfin, sous l'effet de la chaleur, ils fondent en gouttant, ce qui provoque des brûlures et peut propager l'incendie. Ceci est résumé, pour les résines de base — n'ayant pas subi de traitement d'ignifugation ou de stabilisation —, dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = C. Corbet | titre = Mémotech — matières plastiques | éditeur = Casteilla | lieu = Paris | année = 1995 | isbn = 2-7135-1470-3 | passage = 8 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Inflammabilité || Quantité<br /> de fumée || Aptitude à fondre<br /> en gouttant || Notes |- | PVC || + à ++ || +++ || ++ || certains produits s'éteignent tous seuls |- | PS || +++ || +++ || ++ || gouttes enflammées |- | ABS || ++ || +++ || || |- | PA || + || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PMMA || ++ || || || |- | CA || ++ || + || +++ || fumée blanche, certains produits s'éteignent tous seuls |- | PE, PP || ++ || + || +++ || fumée blanche, gouttes enflammées |- | mousse PU || +++ || + || + || fumée blanche |- | PS expansé || +++ || +++ || +++ || gouttes enflammées |- | PF || || || || carbonise sans flamme |- | UF || + || || || très difficilement inflammable, s'éteint tout seul |} Ce tableau ne comporte que des polymères artificiels ou de synthèse. Les polymères intervenant aussi dans le génie civil, on peut regarder la stabilité au feu tel qu'évalué par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ; le comportement au feu est classé selon la norme norme NF P. 92.507 : * M0 : incombustible ; * M1 : non inflammable (se consume lentement, sans flamme) ; * M2 : difficilement inflammable ; * M3 : moyennement inflammable ; * M4 : facilement inflammable ; * M5 : très facilement inflammable. Cela donne accès à des comparaisons entre polymères synthétiques et naturels, comme indiqué dans le tableau ci-dessous. {| class = "wikitable" |+ Comportement au feu<ref>{{ouvrage | auteurs = J.-P. Oliva | titre = L'isolation écologique — Conception, matériaux, mise en œuvre | éditeur = Terre vivante | lieu = Mens | année = 2008 | isbn = 978-2-904082-90-0 | passage = 47 à 92 }}</ref> |- ! scope = "column" | Polymère || Classement || Polymère || Classement |- | PS sans additif || M3 || liège expansé || M2 |- | PS avec additif || M1, M2 || laine de chanvre || M1 |- | PU sans additif || M3 || laine de lin || M3 |- | PU avec additif || M1, M2 || laine de coco || M1 |- | PE || M1 || laine de coton || M2, M3 |- | laine de bois || M2 || roseau || M3 |- | granulats de bois<br /> stabilisés au silicate de calcium || M1 || laine de mouton || M3 |- | laine de cellulose || M2 || || |} L'inflammabilité dépend de la forme de présentation : la cellulose compacte, comme une bûche de bois, présente peu de contact avec l'air donc s'enflamme difficilement et se consume lentement. Par contre, si le contact avec l'air est important, comme pour une feuille de papier, de la sciure ou de la laine de bois, il s'enflamme et se consume plus facilement. Quoi qu’il en soit, les polymères naturels sont en général plus stable au feu que des polymères synthétiques sans additif, à l'exception du polyéthylène et des polymères thermostables (polyimides aromatiques, aramides, PTFE) ; et surtout, ils dégagent une quantité limitée de fumée et pas de gaz toxiques en dehors du CO. === Conduire la chaleur ou isoler === Les polymères sont des isolants thermiques. De manière imagée : les chaînes polymères qui les composent sont souples, l'agitation thermique va donc se propager difficilement d'un bout à l'autre d'une pièce. {| class="wikitable" |+ Conductivité thermique de polymères !scope="column" | Substance !scope="column" | Conductivité thermique<br />λ (W⋅m^–1⋅K^–1) !scope="column" | Température T (°C) |- | Styrofoam <br />(polystyrène extrudé)<ref>{{lien web |url=https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html |titre=Conductivité thermique des matériaux et gaz courants |website=engineeringtoolbox.com}}.</ref> || 0,033 || 25 |- | Mousse de polyuréthane rigide (PUR) || 0,025 || 20 |- | Mousse phénolique || 0,018–0,025 || 20 |- | Polystyrène expansé (EPS) || 0,036 || 20 |- | Polyisocyanurate (PIR) || 0,023 || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Polymères naturels |- | Carton || 0,11 || 20 |- | Laine || 0,05 || 20 |- | Roseau (en panneau) || 0,056 || 20 |- | Ouate de cellulose || 0,038–0,042 || 20 |- | Paille (perpendiculairement aux fibres) || 0,052<ref name="RFCP">{{Lien web|langue=fr|auteur=Réseau Français de la Construction Paille|titre=Caractéristiques techniques|url=https://www.rfcp.fr/caracteristiques-techniques/|site=rfcp.fr|consulté le=16 mars 2023}}</ref> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Bois |- | Laine de bois || 0,036–0,042 || 20 |- | Liège || 0,038–0,042<ref name="Pérez">{{Ouvrage |auteur1=J. Ph. Pérez |auteur2=A. M. Romulus |titre=Thermodynamique, fondements et applications |éditeur=Masson |année= |passage=155 |isbn=}}</ref> || 20 |- | Aggloméré || 0,15<ref name="CRC Handbook">{{lien web |url=http://www.hbcpnetbase.com/ |titre=Handbook of Chemistry and Physics}}.</ref> || 20 |- | Chêne || 0,16<ref name="CRC Handbook"/> |- | Noyer ({{unité|0.65|g/cm|3}}) || 0,14<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- | Pin (parallèle aux fibres) || 0,36 || 20 |- | Oin (perpendiculaire aux fibres) || 0,15 || 20 |- | Contreplaqué || 0,11–0,15<ref name="CRC Handbook"/> || 20 |- ! scope="column" colspan="3" | Par comparaison |- | Air || 0,026 || 25 |- | Fer, fonte, acier || 16-80 || 20 |- | Cuivre<ref>{{ouvrage |prénom1=R. Byron |nom1=Bird |prénom2=Warren E. |nom2=Stewart |prénom3=Edwin N. |nom3=Lightfoot |titre=Transport Phenomena |année=2006 |éditeur=John Wiley & Sons |passage= 270-271 |lang=en}}.</ref> || 384 || 18 |} == Comportement mécanique == [[Fichier:Highperformance thermoplastics.svg|500px|thumb|Thermoplastiques à haute performance.<br />Légende : <ul> <li> axe vertical gauche : « prix et performance » ;</li> <li> axe vertical droite : « volume produit » ;</li> <li> note en bas, partie gauche : « partiellement cristallisé : opaque, visqueux, résistant aux produits chimiques » ;</li> <li> note en bas, partie droite : « amorphe : opaque, dur, réactif » ;</li> <li> annotations à gauche de la pyramide, de haut en bas : « thermoplastique à haute résistance », « thermoplastique technique », « thermoplastique standard ». </ul>]] Le sujet sera approfondi dans le [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques|chapitre suivant]]. Nous donnons toutefois quelques éléments généraux ici. === Classification === On considère habituellement trois familles de polymères selon leurs propriétés mécaniques : * les thermoplastiques : avec l'élévation de température, le polymère passe à l'état « fondu » (état fluide ou déformable), ce qui permet de le mettre en forme ; il devient rigide en se refroidissant, mais repasse à l'état fondu si on le réchauffe ;<br />exemples : ABS, CA, PAN, PE, PEEK, PET, PMMA, POM, PP, PS, PTFE, PVC, SAN ; * les thermodurcissables : à la fabrication, le polymère devient visqueux avec l'élévation de température, ce qui permet sa mise en forme, puis devient irréversiblement rigide en raison de réactions chimiques ; il reste rigide même si la température s'élève à nouveau ;<br /> exemple : EP, PF, certains PI, UP ; * les élastomères : le polymère peut s'allonger énormément de manière élastique, il s'agit du caoutchouc naturel (sigle NR) et des caoutchoucs synthétiques ; il existe des élastomères thermoplastiques (TPE) (la plupart) et des élastomères thermodurcissables ;<br /> exemples : EPDM, NBR, IR. === Courbes de traction === [[Fichier:Courbe traction polymeres.svg|thumb|Courbes de traction d'un polymère]] On a quatre types de comportement mécanique, dépendant : * de la nature chimique du polymère (rigidité intrinsèque des liaisons pivot, liaisons possibles entre chaînes) ; * de la longueur des chaînes ; * de la ramification des chaînes ; * des liaisons entre chaînes (forces de {{pc|van der Waals}}, liaisons hydrogène, pontages) ; * de la cristallinité (et donc de la vitesse de refroidissement lors de la fabrication de la pièce) ; * de la température et de la vitesse de traction. Ces types sont (voir figure ci-contre) : * I : fragile ; * II : viscoélastique avec seuil d'écoulement σ_e ; * III : viscoélastique sans seuil d'écoulement ; * IV : viscoplastique. Selon la température et la vitesse de déformation, un même polymère peut donc être fragile, viscoélastique ou viscoplastique. Concernant le comportement sous de faibles contraintes, on peut l'assimiler à un comportement élastique et définir un pseudo-module de Young E comme pour les métaux, mais cela ne concerne qu'une faible portion de la courbe de traction. Contrairement aux métaux, le pseudo-module de Young augmente lorsque la température diminue. En effet, la résistance à l'étirement est essentiellement lié à l'agitation des chaînes moléculaires : * à basse température, les chaînes sont peu agitées et son faciles à « déplier » ; * à l'inverse, à haute température, les chaînes sont très agitées et ont donc tendance à « rester emmêlées ». {{clr}} === Cloquage interne === Une pièce en polymères, en particulier élastomère, soumise à des cycles de compression-décompression peut présenter un phénomène de cloquage interne, c'est-à-dire la formation de pores microscopiques. === Fatigue === Les polymères sont sensibles à la fatigue — rupture sous de faibles contraintes —, mais le mécanisme est différent de celui des métaux. == Compatibilité chimique == Les polymères sont réputés stables chimiquement ; ils servent à la conservation des aliments (pour ne pas les altérer), de nombreux produits chimiques, sont utilisés pour des implants dans le corps humain (prothèses), … Pour autant, les polymères subissent des agressions chimiques de la part de l'environnement et se dégradent, se corrodent. Il est important de vérifier la compatibilité du polymère avec son environnement. Un des cas typiques est celui des élastomère (joints et flexibles) pour les circuits d'huile sous pression (hydraulique : pompes, turbines, vérin, etc.) et le transport de produits chimiques. {| class = "wikitable" |+ Aptitude des élastomères à résister chimiquement<ref name="fanchon">{{ouvrage | auteur = J.-L. Fanchon | titre = Guide des sciences et technologies industrielles | éditeur = Afnor, Nathan | année = 2001 | isbn = 2-09-178761-2 | passage = 416 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 275 }}</ref>{{,}}<ref>{{ouvrage | titre = Compatibilité des élastomères avec les fluides | éditeur = Esso | année = 1988 }}</ref> ! scope = "col" rowspan = "3" | Matériau ! scope = "col" rowspan = "3" | Abré-<br />viation ! scope = "col" rowspan = "3" | Noms<br /> commer-<br />ciaux ! scope = "col" colspan = "12" | Fluide |- ! scope = "col" rowspan = "2" | air,<br /> O₂,<br /> ozone ! scope = "col" rowspan = "2" | huiles<br /> minérales ! scope = "col" rowspan = "2" | esters<br /> phosphates ! scope = "col" rowspan = "2" | diesters ! scope = "col" rowspan = "2" | alkyls<br /> benzènes/<br />toluènes ! scope = "col" rowspan = "2" | poly-<br />glycols ! scope = "col" rowspan = "2" | acides ! scope = "col" rowspan = "2" | bases ! scope = "col" rowspan = "2" | carburants ! scope = "col" rowspan = "2" | eau ! scope = "col" colspan = "2" | réfrigérant |- ! scope = "col" | ammoniac ! scope = "col" | fréons |- | Caoutchouc<br /> naturel || IR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Nitrile<br /> (acrylonitrile<br /> butadiène) || NBR || Perbunan,<br /> Hycar,<br /> Europrène | 0 || ++ || - || -- || -- || + || 0 à + || + || + à ++ || 0 à + || + || + |- | Fluoro-<br />carbone || FPM || Technoflon,<br /> Viton,<br /> Fluorel | ++ || ++ || + || ++ || ++ || + || ++ || ++ || ++ || ++ || -- || 0 |- | Silicone || VMQ || Silopren,<br /> Silastic | ++ || - à + || + || + || 0 || 0 || -- à 0 || || 0 à ++ || -- à 0 || ++ || -- |- | Poly-<br />uréthane || AU, EU || Vulkollan,<br /> Adiprène,<br /> Urepan | - || + à ++ || -- || - || 0 || 0 || -- à 0 || - || 0 à ++ || -- à - || - || - |- | Éthylène-<br />propylène-<br />diène || EPDM || Buna, Keltan<br /> Dutral, Nordel | ++ || -- à 0 || ++ || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || + à ++ || + || + |- | Poly-<br />chloroprène || CR || Néoprène,<br /> Bayprène,<br /> Butaclor | + || + à ++ || - || - || 0 || + || 0 à + || ++ || 0 à ++ || 0 à + || ++ || ++ |- | Caoutchouc<br /> butyle || IIR || Butyl,<br /> Polysar | + || -- à 0 || + || -- || -- || + || 0 à ++ || ++ || 0 || 0 à ++ || + || + |- | Caoutchouc<br /> de styrène-<br />butadiène || SBR || Buna S | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Poly-<br />butadiène || BR || | || -- || - || -- || -- || + || || || || + || + || + |- | Polyéthylène<br />chlorosulfoné || CSM || Hypalon | || 0 || - || - || - || + || || || || + || + || + |- | Polymère<br />d'épichlorhydrine || CO,<br />ECO || | || 0 || -- || + || + || 0 || || || || 0 || -- || - |- | Pol-<br />acrylate || ACM || | || + || - || - || 0 || 0 || || || || - || 0 || 0 |- | Polysulfure<br />d'éthylène || T || Thiogomme,<br /> Thiokol,<br />Thiolatex | || ++ || 0 || - || 0 || - || || || || - || -- || 0 |- | Fluoro-<br />silicones || FVMQ || | || ++ || - || ++ || + || - || || || || ++ || ++|| 0 |- | colspan="15" | Légende : -- non recommandé, - passable, 0 moyen, + bon, ++ excellent |} Par application<ref name="fanchon" />{{,}}<ref>{{ouvrage | auteur = A. Chevalier | titre = Guide du dessinateur industriel | éditeur = Hachette | année = 1998 | isbn = 2-01-16-7583-9 | passage = 214 }}</ref> : * eau : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * eau chaude, vapeur d'eau : « caoutchouc butyle » (IIR) * air comprimé : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * fluides hydrauliques : butadiène-acrylonitrile (NBR), éthylène-propylène-diène (EPDM) ; * oxygène (O₂) : fluorocarbone (FPM) ; * alimentaire : caoutchouc silicone (VMQ) ; * carburants : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * huile minérale : butadiène-acrylonitrile (NBR), polychloroprène (CR) ; * eau additionnée d'huile soluble : butadiène-acrylonitrile (NBR) ; * solvants : fluorocarbone (FPM) ; * liquide de frein à base de glycol (ATE-SL) : polyéthylène chlorosulfoné (CSM) ; * fluides hydrauliques ininflammables, huiles à haute température, PCB (Pydraul) : élastomères fluorés (FPM), polychloroprène (CR) ; * hydrocarbures non aromatiques : NBR (Perbunan A 77), élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * chlore : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * alcools non méthyliques : élastomères fluorés (FPM, Viton B) ; * réacteurs nucléaires : élastomères fluorés (FPM) == Vieillissement == Les deux principaux facteurs de dégradation d'un polymère, outre la température déjà évoquée, sont l'eau (liquide ou vapeur) et les rayons ultraviolets (UV). Au cours du temps, les molécules d'eau se glissent entre les chaînes polymères. Or, l'eau affaiblit les liaisons faibles ; il se produit d’une part un gonflement du polymère, et d’autre part un assouplissement, une perte des propriétés mécaniques. Tous les solvants — en particulier les hydrocarbures — produisent ces phénomènes. Par ailleurs, certains polymères, comme les polyesters, EP, PA, PI ou PU, peuvent réagir avec l'eau. Cette destruction par l'eau, ou hydrolyse, fragilise le polymère. Les UV, quant à eux, peuvent amorcer des réactions avec le dioxygène de l'air ; ces réactions d'oxydation coupent les chaînes polymères. Cela produit une coloration, par exemple un jaunissement, et/ou une dégradation de la résistance à la rupture : * polymères très stables aux UV : polymères fluorés ; * polymères stables aux UV : PMMA, polyesters, PC ; * polymères dégradés par les UV : PA, PE, PS ; * polymères très sensibles aux UV : PP, PVC. L'ajout de pigments peut absorber les UV et donc réduire le vieillissement ; c’est par exemple le cas du noir de carbone dans les pneumatiques. == Notes == <references /> == Voir aussi == * {{lien web |url=https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/de-cause-a-effets-le-magazine-de-l-environnement/une-planete-asphyxiee-de-plastique-quelles-solutions-5340104 |auteur=Aurélie Luneau et coll. |titre=Une planète asphyxiée de plastique : quelles solutions ? |site=France Culture |date=2025-07-12 |consulté le=2025-10-17}} {{Bas de page | idfaculté = sciences de l'ingénieur | précédent = [[../Applications des céramiques/]] | suivant = [[../Les polymères - Structure et propriétés mécaniques/]] }} 5edphai68mth49xhtx1co3fjczbdmqt 0 31655 983854 859271 2026-06-29T04:12:08Z ~2026-37279-84 80603 supprimé lien mort 983854 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | niveau = 14 | idfaculté = mathématiques | numéro = 34 | précédent = [[../Opérations transitives, plusieurs fois transitives et primitives/]] | suivant = [[../Intermède : groupes simples d'ordre 168/]] | page_liée = Exercices/Simplicité des groupes linéaires spéciaux projectifs }} L'objet de ce chapitre est de prouver que si V est un espace vectoriel de dimension finie ''n'' au moins égale à 2 sur un corps commutatif K, le groupe linéaire spécial projectif PSL(V) (qu'on définira) est simple, sauf dans le cas où ''n'' est égal à 2 et le cardinal de K à 2 ou à 3. == Conventions et rappels sur les matrices == Voir le chapitre [[../Groupes linéaires/]]. == Généralités sur les groupes linéaires, linéaires spéciaux et linéaires spéciaux projectifs == V étant un espace vectoriel sur un corps commutatif K, nous appellerons automorphisme de V toute permutation K-linéaire de V. {{Définition|titre=Définition : GL(V) | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Le groupe des automorphismes de V (la loi de groupe étant la composition <math>(f, g) \mapsto f \circ g </math> des applications) est appelé le '''groupe linéaire général''' de V et noté GL(V). }} {{Définition|titre=Définition : GL(n, K) | contenu = Soient ''n'' un entier naturel et K un corps commutatif. Le groupe (multiplicatif) des matrices <math>\ n \times n</math> non singulières à coefficients dans K est noté GL(n, K). }} {{Proposition | titre = Énoncé 1 | contenu = Si V est un espace vectoriel de dimension finie ''n'' sur un corps commutatif K et B une base de V, l’application qui fait correspondre à un automorphisme de V sa matrice dans la base B est un isomorphisme de GL(V) sur GL(n, K). }} Démonstration : c'est un résultat classique d'algèbre linéaire, déjà rappelé au chapitre [[../Groupes linéaires/]]. {{Définition|titre=Définition : SL(V) | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Le sous-groupe de GL(V) formé par les automorphismes de déterminant 1 est appelé le '''groupe linéaire spécial''' de V et noté SL(V). }} Il est clair que SL(V) est le noyau de l'homomorphisme <math>\ f \mapsto \det(f)</math> de GL(V) dans K - {0} et est donc un sous-groupe normal de GL(V). {{Définition|titre=Définition : SL(n, K) | contenu = Soient ''n'' un entier naturel et K un corps commutatif. Le groupe (multiplicatif) des matrices <math>\ n \times n</math> unimodulaires (c'est-à-dire de déterminant égal à 1) à coefficients dans K est noté SL(n, K). }} {{Proposition | titre = Énoncé 2 | contenu = Si V est un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K et B une base de V, l’application qui fait correspondre à un élément de SL(V) (automorphisme de déterminant 1) sa matrice dans la base B est un isomorphisme de SL(V) sur SL(n, K). }} Démonstration. Notions classiques sur les déterminants. {{Définition|titre=Définition : Z(V) | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Un élément ''f'' de GL(V) est appelé une [[Application linéaire/Définitions#Applications linéaires particulières|'''homothétie''']] de V s'il existe un scalaire (non nul) <math>\ \alpha</math> tel que <math>f = \alpha \ \mathrm{id}_{V}</math>, autrement dit tel que pour tout élément ''x'' de V, <math>\ f(x) = \alpha x.</math> Les homothéties de V forment clairement un sous-groupe de GL(V). Ce sous-groupe est noté Z(V). }} Remarque. Nous adoptons ici une terminologie selon laquelle, par définition, une homothétie d'un espace vectoriel non nul est non nulle. Selon une autre terminologie, l'endomorphisme nul est lui aussi une homothétie. On vérifie facilement que si V n’est pas nul, le scalaire <math>\ \alpha</math> est défini de manière unique à partir de ''f'' et que <math>\ \alpha \mapsto \alpha \ \mathrm{id}_{V}</math> définit un isomorphisme du groupe multiplicatif K - {0} sur Z(V). Le scalaire <math>\ \alpha </math> est appelé le rapport de l'homothétie ''f'' et ''f'' est appelée l'homothétie de rapport <math>\ \alpha </math>. On vérifie facilement que tout automorphisme d'un espace vectoriel de dimension 1 est une homothétie. {{Définition|titre=Définition : SZ(V) | contenu = Les homothéties dont le déterminant est égal à 1 forment le sous-groupe Z(V)∩SL(V) de GL(V). Ce sous-groupe est noté SZ(V). }} {{Proposition | titre = Énoncé 3 | contenu = Soient V un espace vectoriel sur un corps commutatif K et ''f'' un automorphisme de V. Pour que ''f'' soit une homothétie, (il faut et) il suffit que pour tout élément ''x'' de V, il existe un scalaire ''a'' tel que ''f''(''x'') = ''ax''. }} Démonstration. Voir [[Application linéaire/Exercices/Application directe#Applications linéaires proportionnelles]]. {{Proposition | titre = Énoncé 4 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Le centralisateur de SL(V) dans GL(V) est Z(V). Le centre de GL(V) est Z(V) et le centre de SL(V) est SZ(V). }} {{Démonstration déroulante|contenu= Soient ''a '' un scalaire non nul et ''f'' un élément de GL(V). La relation f(ax) = a f(x), vraie pour tout élément ''x'' de V, montre que <math>\ f \circ (a \ \mathrm{id}_{V}) = (a \ \mathrm{id}_{V}) \circ f,</math> donc toute homothétie commute avec tout élément de GL(V) et, en particulier, avec tout élément de SL(V). Prouvons maintenant que si un élément ''f'' de GL(V) commute avec tout élément de SL(V), c’est une homothétie. Il revient au même de prouver que si ''f'' n’est pas une homothétie, il ne commute pas avec tout élément de SL(V). D'après l'énoncé 3, il existe un élément ''x'' de V tel que ''x'' et ''f''(''x'') soient linéairement indépendants. Complétons (''x'', ''f''(''x'')) en une base ''B'' = (''x'', ''f''(''x''), ''x''₃, ... , ''x_n'') de V. Soit ''g'' l'endomorphisme de V tel que :<math>\ g(x) = x, \ g(f(x)) = x + f(x), \ g(x_{i}) = x_{i}</math> pour tout <math>\ i \geq 2.</math> Le déterminant de ''g'' est égal à 1 (par exemple parce que la matrice de ''g'' dans la base ''B'' est une matrice triangulaire supérieure dont tous les coefficients diagonaux sont égaux à 1), donc ''g'' appartient à SL(V). Enfin, ''f'' et ''g'' ne commutent pas car, par définition de ''g'', ''g''(''f''(''x'')) = ''x'' + ''f''(''x'') et, d’autre part, ''f''(''g''(''x'')) = ''f''(''x''). Nous avons donc prouvé que toute homothétie commute avec tout élément de GL(V) et que si un élément de GL(V) commute avec tout élément de SL(V), c’est une homothétie. Il en résulte clairement que le groupe Z(V) des homothéties est le centralisateur de SL(V) dans GL(V) et est aussi le centre de GL(V). Le centre de SL(V) est donc SL(V)∩Z(V), c'est-à-dire SZ(V). }} {{Définition|titre=Définition : PSL(V) | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif. Le groupe quotient de SL(V) par son centre SZ(V) est appelé le groupe linéaire spécial projectif de V et noté PSL(V). }} Au lieu de « groupe linéaire spécial projectif », on rencontre aussi « groupe projectif spécial linéaire » et « groupe projectif unimodulaire<ref>E. Artin, ''Algèbre géométrique'', tr. fr. M. Lazard, Gauthier-Villars, 1962, réimpr. J. Gabay, 1996, p. 167.</ref> ». {{Proposition | titre = Énoncé 5 | contenu = Soit V un espace vectoriel non nul de dimension finie ''n'' sur un corps (commutatif) fini K à ''q'' éléments. (D'après un résultat classique d'algèbre, ''q'' est alors une puissance de nombre premier.) Alors :<math>\vert \mathrm{GL}(V) \vert = (q^{n} - 1) (q^{n} - q) \ldots (q^{n} - q^{n-1})</math> :<math>\vert \mathrm{SL}(V) \vert = (q^{n} - 1) (q^{n} - q) \ldots (q^{n} - q^{n-1})/(q - 1)</math> :<math>\vert \mathrm{SZ}(V) \vert = \mathrm{pgcd} (n, q - 1)</math> :<math>\vert \mathrm{PSL}(V) \vert = (q^{n} - 1) (q^{n} - q) \ldots (q^{n} - q^{n-1})/(q - 1) \mathrm{pgcd} (n, q - 1)</math> }} {{Démonstration déroulante |contenu = La première relation de l'énoncé a été démontrée dans le chapitre [[../Groupes linéaires/]].<br /> Puisque V est supposé non nul, l'homomorphisme <math>\ \mathrm{GL}(V) \rightarrow K \setminus \{0\} : f \mapsto \det(f)</math> est surjectif. Comme SL(V) est le noyau de cet homomorphisme, le premier théorème d'isomorphisme donne :<math>\ \vert \mathrm{SL}(V) \vert = \vert \mathrm{GL}(V) \vert / (q - 1),</math> d'où la valeur de <math>\ \vert \mathrm{SL}(V) \vert </math> donnée dans l'énoncé.<br /> Si ''a'' est un scalaire non nul, le déterminant de l'homothétie a id_V est aⁿ, donc (puisque <math>\ a \mapsto a \ \mathrm{id}_{V}</math> définit un isomorphisme du groupe multiplicatif K - {0} sur Z(V)), <math>\vert \mathrm{SZ}(V) \vert</math> est le nombre d'éléments ''a'' de K - {0} tels que aⁿ = 1. On sait (chapitre [[../Automorphismes d'un groupe cyclique|Automorphismes d'un groupe cyclique]]) que le groupe multiplicatif K - {0} est un groupe cyclique d'ordre q - 1, donc, d’après le chapitre [[../Groupes monogènes, ordre d'un élément|Groupes monogènes, ordre d'un élément]], le nombre d'éléments ''a'' de K - {0} tels que aⁿ = 1 est pgcd(n, q - 1), d'où la valeur de <math>\vert \mathrm{SZ}(V) \vert </math> donnée dans l'énoncé.<br /> Puisque PSL(V) = SL(V)/SZ(V), la quatrième assertion de l'énoncé résulte de la seconde et de la troisième. }} == Définition et caractérisations des transvections == {{Lemme | titre = Lemme 6 | contenu = Soient V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K, H un hyperplan de V et ''f'' un endomorphisme de V fixant chaque vecteur de H. Si <math>\ \mu </math> désigne le déterminant de ''f'' alors, pour tout vecteur <math>v</math> de V, :<math>\ f(v) - \mu \ v \in H.</math> De plus, <math>\ \mu </math> est le seul scalaire possédant cette propriété. }} {{Démonstration déroulante|contenu= Choisissons une base <math>\ a_{1}, \ldots , a_{k} </math> de H et un vecteur <math>w</math> de V - H. Alors <math>\ a_{1}, \ldots , a_{k}, w </math> forment une base de V. Soit <math>\ f(w) = \gamma_{1}a_{1} + \ldots + \gamma_{k}a_{k} + \gamma_{k+1}w,</math> où les <math>\ \gamma_{i}</math> sont des scalaires. Alors, la matrice de ''f'' dans la base <math>\ a_{1}, \ldots , a_{k}, w </math> de V est :<math>A=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 & \cdots & 0 & \gamma_{1}\\ 0 & 1 & 0 & \cdots & 0 & \gamma_{2}\\ \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots\\ 0 & 0 & 0 & \cdots & 1 & \gamma_{k}\\ 0 & 0 & 0 & \cdots & 0 &\gamma_{k+1}\\ \end{pmatrix}</math> On a donc : *(mineurs de la dernière ligne) <math>\det (f)=\gamma_{k+1}</math> ; *(forme de la matrice <math>A-\gamma_{k+1}\mathrm I</math>) <math>\operatorname{im}(f-\gamma_{k+1}\mathrm{id}_V)\subset H</math> autrement dit, pour tout vecteur <math>v\in V</math>, <math>f(v)-\gamma_{k+1}v\in H</math>. Si <math>\lambda</math> est un scalaire possédant la même propriété, on a en particulier <math>(\lambda-\gamma_{k+1})w\in H</math> d'où (puisque <math>w\notin H</math>) <math>\lambda=\gamma_{k+1}</math>. }} {{Définition|titre=Définition : transvection | contenu ={{Wikipédia|Transvection}} Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif. Un endomorphisme de V est appelé une transvection de V s'il est distinct de l'identité, qu’il a pour déterminant 1 et qu’il existe un hyperplan dont il fixe chaque vecteur. }} Il est clair que si V admet au moins une transvection, sa dimension ''n'' est au moins égale à 2. D'autre part, pour un endomorphisme de V distinct de l'identité, le sous-espace des vecteurs fixes est de dimension < ''n''. Il en résulte que l'hyperplan dont il est question dans la définition d'une transvection est unique : c'est l'ensemble des vecteurs qu'elle fixe. {{Proposition | titre = Lemme 7 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Un endomorphisme ''f'' de V est une transvection si et seulement si <math>\ker(f-\mathrm{id}_V)</math> est un hyperplan et contient <math>\operatorname{im}(f-\mathrm{id}_V)</math>. }} Démonstration. Cela résulte du lemme 6. ◻ {{Définition|titre=Notation : <math>B_{i,j}(\lambda)</math>|contenu=Pour ''i'' et ''j'' distincts dans {1, 2, ... , n} et pour <math>\lambda</math> scalaire, nous noterons <math>B_{i,j}(\lambda)</math> la matrice à ''n'' lignes et ''n'' colonnes dont le coefficient de la ''i''-ème ligne et de la ''j''-ème colonne est égal à <math>\lambda</math> et dont tout autre coefficient est égal au coefficient correspondant de la matrice identité. (Le nombre ''n'' est sous-entendu dans la notation.)}} (Si <math>\lambda = 0</math>, <math>B_{i,j}(\lambda)</math> est donc la matrice identité.) {{Définition|titre=Définition : matrice élémentaire de transvection | contenu = Soient K un corps commutatif et ''n'' un nombre naturel. Une matrice élémentaire de transvection est une matrice de la forme :<math>B_{i,j}(\lambda)</math> avec <math>\lambda\in K^*</math> (et ''i'', ''j'' distincts dans {1, 2, ... , n}). }} L'expression « matrice élémentaire de transvection » est justifiée par le théorème qui suit. {{Théorème | titre = Théorème 8 | contenu = Soient V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K et ''f'' un endomorphisme de V. Les conditions suivantes sont équivalentes : i) ''f'' est une transvection ; ii) il existe une forme linéaire non nulle <math>\varphi</math> sur V et un vecteur non nul <math>h\in\ker\varphi</math> tels que pour tout vecteur <math>v</math> de V, <math>f(v)=v+\varphi(v)h</math> ; iii) il existe une base de V dans laquelle ''f'' a pour matrice <math>B_{2, 1}(1)</math> iv) il existe une base de V dans laquelle la matrice de ''f'' est une matrice élémentaire de transvection. }} {{Démonstration déroulante|contenu= i) ⇒ ii) Si ''f'' est une transvection, d'après le lemme 7, <math>f-\mathrm{id}_V</math> a pour noyau un hyperplan, c'est-à-dire le noyau d'une forme linéaire surjective <math>\varphi</math>. Soit <math>w\in V</math> tel que <math>\varphi(w)=1</math>. Toujours d'après le lemme 7, le vecteur <math>h:=f(w)-w</math> appartient à H. Par linéarité, on a <math>f(v)=v+\varphi(v)h</math> pour tout <math>v\in\ker\varphi\oplus Kw=V</math>. ii) ⇒ iii) S'il existe une forme linéaire <math>\varphi\ne0</math> et un vecteur <math>v_2\ne0</math> de l'hyperplan <math>H:=\ker\varphi</math> tels que <math>\forall v\in V\quad f(v)=v+\varphi(v)v_2</math>, complétons <math>v_2</math> en une base <math>(v_2,\dots,v_n)</math> de H et choisissons un vecteur <math>v_1</math> tel que <math>\varphi(v_1)=1</math>. Alors, <math>(v_1,\dots,v_n)</math> est une base de V dans laquelle ''f'' a pour matrice <math>B_{2, 1}(1)</math>. iii) ⇒ iv) Immédiat. iv) ⇒ i) S'il existe une base <math>(v_1,\dots,v_n)</math> de V dans laquelle ''f'' a pour matrice <math>B_{i, j}(\lambda)</math>, avec <math>i\ne j</math> et <math> \lambda\ne0</math>, alors <math>\ker(f-\mathrm{id}_V)</math> est l'hyperplan <math>H:=\sum_{k\ne j}K\ v_k</math> et <math>\operatorname{im}(f-\mathrm{id}_V)=Kv_i\subset H</math>. D'après le lemme 7, <math>f</math> est donc une transvection. }} {{Proposition | titre = Énoncé 9 | contenu = Soient V un espace vectoriel de dimension finie ''n'' sur un corps commutatif K, ''f'' une transvection de V et B une base de V. La matrice de ''f'' dans B est [[Matrice/Relations entre matrices#Matrices semblables|semblable]] dans GL(''n'', K) à la matrice élémentaire de transvection <math>B_{2,1}(1)</math>. }} Démonstration. Cela résulte de l'énoncé précédent, puisque les matrices d'un élément de GL(V) dans diverses bases sont toujours semblables dans GL(''n'', K). ◻ {{Théorème | titre = Théorème 10 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Toutes les transvections de V sont [[../Conjugaison, centralisateur, normalisateur|conjuguées]] dans GL(V). }} Démonstration. Soient ''f'' et ''g'' deux transvections de V et B une base de V. D'après l'énoncé 9, les matrices de ''f'' et ''g'' dans B sont semblables dans GL(''n'', K), donc ''f'' et ''g'' sont conjuguées dans GL(V). ◻ Remarque. Si la dimension de V est au moins égale à 3, on peut même prouver (voir les exercices<ref>Ou encore J. J. Rotman, ''An Introduction to the Theory of Groups'', 4{{e}} éd., tirage de 1999, [https://books.google.fr/books?id=4x8BCAAAQBAJ&pg=PA231 p. 231].</ref>) que les transvections de V sont toutes conjuguées dans SL(V), mais cela ne nous servira pas. {{Définition|titre=Notation : <math>\{\varphi, h\}</math> | contenu = Soient V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K, <math>\varphi</math> une forme linéaire sur V et <math>h</math> un vecteur appartenant au noyau de {{nobr|<math>\varphi</math> ;}} on notera <math>\{\varphi, h\}</math> l'endomorphisme <math>\ v \mapsto v + \varphi(v) h </math> de V. }} Si la forme <math>\ \varphi</math> et le vecteur ''h'' sont non nuls, il résulte du théorème 8 que <math>\{\varphi, h\}</math> est une transvection. Notons que si ''f'' est une transvection, la forme non nulle <math>\varphi </math> et le vecteur non nul <math>h</math> du noyau de <math>\varphi </math> tels que <math>\ f = \{\varphi , h\}</math> ne sont pas définis de manière unique, mais seulement à un facteur scalaire de proportionnalité près, comme le montre le point iii) du lemme suivant. {{Lemme | titre = Lemme 12 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. (i) Si <math>\ \varphi </math> est une forme linéaire sur V, si ''h'', ''k'' sont des vecteurs du noyau de <math>\ \varphi </math>, alors :<math>\ \{\varphi , h\} \circ \{\varphi , k\} = \{\varphi , h + k\}.</math> Si <math>\ \varphi</math> et <math>\ \psi</math> sont des formes linéaires sur V, si ''h'' est un vecteur des noyaux de <math>\ \varphi</math> et de <math>\ \psi</math>, alors :<math>\ \{\varphi , h\} \circ \{\psi , h\} = \{\varphi + \psi, h\}.</math> (ii) Si <math>\ \varphi</math> est une forme linéaire sur V et <math>h</math> un vecteur de <math>\ker\varphi</math> alors, pour tout scalaire <math>\ \alpha</math>, :<math>\ \{\alpha \varphi , h\} = \{\varphi , \alpha h\}.</math> (iii) Si <math>\ \varphi </math> et <math>\ \psi </math> sont des formes linéaires sur V, si ''h'' (resp. ''k'') est un vecteur du noyau de <math>\ \varphi </math> (resp. <math>\ \psi </math>) et si <math>\varphi </math> et ''h'' sont non nuls, alors la condition <math>\ \{\varphi , h\} = \{\psi , k\}</math> équivaut à ce qu’il existe un scalaire <math>\ \alpha </math> tel que :<math>\ \psi = \alpha \varphi</math> et <math>\ h = \alpha k.</math> (iv) Si <math>\ \varphi </math> est une forme linéaire sur V et ''h'' un vecteur de <math>\ker\varphi</math>, si ''f'' est un élément de GL(V), alors :<math>f \circ \{\varphi, h\} \circ f^{-1} = \{\varphi \circ f^{-1}, f(h)\}.</math> }} Démonstration. Les deux assertions du point (i) et le point (ii) se démontrent par un calcul facile. {{Démonstration déroulante|titre=Preuve du point (iii)|contenu= S'il existe un scalaire <math>\ \alpha</math> tel que <math>\ \psi = \alpha \varphi</math> et <math>h = \alpha k,</math> nous avons, d’après (ii), :<math>\{\psi, k\} = \{\alpha \varphi, k\} = \{\varphi, \alpha k\} = \{\varphi, h \}.</math> Réciproquement, soient <math>\ \varphi\ne0, \psi </math> des formes linéaires sur V, ''h'' un vecteur non nul de <math>\ker\varphi</math> et ''k'' un vecteur de <math>\ker\psi</math> tels que <math>\{\varphi, h\}= \{\psi, k\}.</math> Pour tout vecteur <math>v</math> de V, nous avons donc :<math>\ v + \varphi(v) h = v + \psi (v) k</math> d'où :<math>\varphi(v) h = \psi(v) k.</math> Puisque <math>\ \varphi</math> est non nulle, il existe un vecteur ''v'' de V tel que <math>\ \varphi(v)\ne0</math>, et même un vecteur ''w'' (à savoir <math>\ \varphi(v)^{-1} v</math>) tel que <math>\varphi(w)=1</math>. En posant <math>\alpha=\psi(w)</math> on obtient : <math>h=\alpha k</math>. Par conséquent, ''k'' est (comme ''h'') non nul (<math>\alpha</math> aussi, d'ailleurs) et pour tout vecteur <math>v</math> de V, :<math>\varphi(v) \alpha k = \psi(v) k</math> donc <math>\ \alpha \varphi = \psi</math> (donc <math>\psi\ne0</math>). }} {{Démonstration déroulante|titre=Preuve du point (iv)|contenu= Pour tout <math>v\in V</math>, en notant <math>w=f^{-1}(v)</math> on trouve : :<math>f \circ \{\varphi, h\} \circ f^{-1} (v)=f \circ \{\varphi, h\} (w)=f(w+\varphi(w)h)=f(w)+\varphi(w)f(h)=v+\varphi(w)f(h)</math> et :<math>\{\varphi \circ f^{-1}, f(h)\}(v)=v+\varphi \circ f^{-1}(v)f(h)=v+\varphi(w)f(h)</math>. }} Remarque. Le point (ii) peut se déduire du point (iv). On note d’abord que si <math>\ \alpha</math> est nul, les deux membres de (ii) sont égaux à l'identité. Dans le cas où <math>\ \alpha</math> n’est pas nul, on pose <math>\ f = \alpha \ \mathrm{id}_{V}</math> dans (iv) et on y remplace <math>\ \varphi</math> par <math>\ \alpha \varphi </math>. == Engendrement de SL(V) par les transvections == {{Proposition | titre = Énoncé 13 | contenu = Soient K un corps commutatif, <math>\lambda </math> un élément de K, ''n'' un nombre naturel, ''i'' et ''j'' deux indices distincts dans {1, 2, ..., n} et M une matrice <math>\ n \times n</math> à coefficients dans K. La matrice <math>\ B_{i, j}(\lambda) \ M</math> est la matrice qu'on obtient en ajoutant <math>\ \lambda </math> fois la ''j''-ème ligne de M à sa ''i''-ème ligne. }} Démonstration. Calcul facile. {{Proposition | titre = Énoncé 14 | contenu = Soient K un corps commutatif, ''n'' un nombre naturel, ''i'' et ''j'' deux indices distincts dans {1, 2, ..., ''n''}. Pour tous scalaires <math>\ \lambda, \mu,</math> : <math>\ B_{i, j}(\lambda) \ B_{i, j}(\mu) = B_{i, j}(\lambda + \mu).</math> En particulier, l'inverse de la matrice <math>\ B_{i, j}(\lambda) </math> est la matrice <math>\ B_{i, j}(- \lambda), </math> donc l'inverse d'une matrice élémentaire de transvection est une matrice élémentaire de transvection. }} Démonstration. Calcul facile. {{Proposition | titre = Lemme 15 | contenu = Soient K un corps commutatif et ''n'' un nombre naturel. Le groupe SL(''n'', K) est engendré par les matrices élémentaires de transvection. }} {{Démonstration déroulante|contenu= Nous allons raisonner par récurrence sur ''n''. Pour ''n'' = 1, le groupe SL(''n'', K) est réduit à l'élément neutre et l’ensemble des matrices élémentaires de transvection est vide, donc l'énoncé est banalement vrai. Soit <math>n \geq 2</math> ; supposons que l'énoncé soit vrai pour ''n'' – 1 au lieu de ''n'' et prouvons-le pour ''n''. D'après les deux énoncés précédents, il suffit de prouver que si M est une matrice appartenant à SL(''n'', K), on peut obtenir la matrice identité à partir de M par des applications répétées de l'opération suivante : ajouter à une ligne de la matrice le produit d'une autre ligne par un scalaire.<br /> Cette opération ne modifie pas le déterminant (par exemple parce qu'elle revient à multiplier à gauche par une matrice de transvection élémentaire), donc toutes les matrices que nous obtiendrons ainsi à partir de M appartiendront à SL(''n'', K). Soit <math>\ M = (a_{i, j})_{1 \leq i, j \leq n}.</math> Puisque <math>\ \det(M) = 1,</math> et en particulier <math>\ \det(M) \not= 0,</math> la première colonne de M n’est pas nulle. Si <math>\ a_{2, 1}, \ldots a_{n, 1}</math> sont tous nuls, alors <math>\ a_{1, 1}</math> ne l'est pas et en ajoutant la première ligne à la seconde, on obtient une matrice où le second coefficient de la première colonne est non nul. Cela montre que, dans tous les cas, on peut obtenir à partir de M, par une ou par zéro opérations du type considéré, une matrice <math>\ (b_{i, j})</math> où au moins un des coefficients <math>\ b_{2, 1}, \ldots b_{n, 1}</math>, soit <math>\ b_{i, 1}</math> (avec <math>\ i \geq 2</math>), est non nul. En ajoutant à la première ligne un multiple convenable de la ''i''-ème ligne, nous obtenons une matrice dont le coefficient supérieur gauche est égal à 1. En ajoutant à la seconde, à la troisième, ..., à la ''n''-ième ligne un multiple convenable de la première, nous obtenons une matrice de la forme :<math>\ M_{1}=\begin{pmatrix} 1 & c_{1, 2} & \cdots & c_{1, n}\\ 0 & d_{2, 2} & \cdots & d_{2, n}\\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\ 0 & d_{n, 2} & \cdots & d_{n, n}\\ \end{pmatrix}</math> Désignons par N la matrice :<math>\begin{pmatrix} d_{2, 2} & \cdots & d_{2, n}\\ \vdots & \ddots & \vdots\\ d_{n, 2} & \cdots & d_{n, n}\\ \end{pmatrix}</math> Puisque <math>\ \det(M_{1}) = 1</math>, il est clair que det(N) = 1 (voir les mineurs de la première colonne de <math>\ M_{1}</math>). Par hypothèse de récurrence, des opérations du type considéré transforment la matrice :<math>N=\begin{pmatrix} d_{2, 2} & \cdots & d_{2, n}\\ \vdots & \ddots & \vdots\\ d_{n, 2} & \cdots & d_{n, n}\\ \end{pmatrix}</math> en la matrice <math>\ \mathrm{id}_{n-1}</math>: il en résulte clairement que des opérations du type considéré transforment la matrice <math>\ M_{1}</math> en la matrice :<math>M_{2}=\begin{pmatrix} 1 & c_{1, 2} & c_{1, 3} & \cdots & c_{1, n}\\ 0 & 1 & 0 & \cdots & 0\\ 0 & 0 & 1 & \cdots & 0\\ \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\ 0 & 0 & 0 & \cdots & 1\\ \end{pmatrix}</math> Ajouter <math>\ - c_{1, 2}</math> fois la seconde ligne à la première remplace <math>\ c_{1, 2}</math> par 0 et ne change pas les autres coefficients. Ensuite, ajouter <math>\ - c_{1, 3}</math> fois la troisième ligne à la première remplace <math>\ c_{1, 3}</math> par 0 et ne change pas les autres coefficients. En poursuivant, on obtiendra la matrice identité, comme annoncé. }} {{Théorème | titre = Théorème 16 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif. Les transvections de V engendrent SL(V). }} Démonstration. Soient ''n'' la dimension de V et K son corps de base. Choisissons une base <math>\ v_{1}, \ldots , v_{n}</math> de V. Si ''f'' est un élément de SL(V), la matrice M(f) de ''f'' dans la base <math>\ v_{1}, \ldots , v_{n}</math> est un élément de SL(''n'', K) et <math>\ f \mapsto M(f)</math> définit un isomorphisme <math>\ \sigma</math> de SL(V) sur SL(''n'', K). D'après le lemme 15, les matrices élémentaires de transvection engendrent SL(''n'', K), donc les images de ces matrices par <math>\ \sigma^{-1}</math> engendrent SL(V). D'après le théorème 8, ces images sont des transvections de V, d'où la thèse. == Action de SL(V) sur l'espace projectif P(V) == {{Définition | contenu ={{Wikipédia|Espace projectif}} Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. L'ensemble des classes de la relation d'équivalence Kv = Kw entre éléments ''v'', ''w'' de V - {0} est appelé l'espace projectif (associé à V) et noté P(V). }} La relation d'équivalence en question (la {{w|colinéarité}}) revient à dire que ''v'' et ''w'' sont des vecteurs non nuls de V et qu’il existe un scalaire (non nul) <math>\ \lambda</math> tel que <math>\ w = \lambda v.</math> Nous noterons [v] la classe d'un vecteur de V - {0} selon cette relation d'équivalence. Cette classe est évidemment égale à Kv - {0}. Soit ''f'' un élément de GL(V). Si ''v'' et ''w'' sont des vecteurs de V - {0} tels que [v] = [w], alors [f(v)] = [f(w)]. (En effet, il existe un scalaire <math>\ \lambda</math> tel que <math>\ w = \lambda v,</math> d'où <math>\ f(w) = \lambda f(v)</math>.) Ceci montre que la relation d'équivalence considérée dans V - {0} est « compatible » avec l'opération naturelle de GL(V) sur V - {0}. On en tire facilement qu’il existe une et une seule opération <math>\ \star </math> de GL(V) sur P(V) telle que, pour tout élément ''f'' de GL(V) et tout vecteur ''x'' de V - {0}, :<math>\ f \star [x] = [f(x)].</math> Puisque SL(V) est un sous-groupe de GL(V), cette opération de GL(V) sur P(V) induit une opération de SL(V) sur P(V). Quand nous parlerons de l'opération de SL(V) sur P(V), il s'agira toujours de l'opération qui vient d’être définie. {{Théorème | titre = Théorème 17 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif. Le noyau de l'opération de SL(V) sur P(V) est SZ(V). }} {{Démonstration déroulante|contenu= Il suffit clairement de prouver que le noyau de l'opération de GL(V) sur P(V) est le groupe Z(V) des homothéties de V. Un élément ''f'' de GL(V) appartient au noyau de cette opération si et seulement si, pour tout vecteur non nul ''v'' de V, [f(v)] = [v]. Autrement dit, un élément ''f'' de GL(V) appartient au noyau de l'opération de GL(V) sur P(V) si et seulement si, pour tout vecteur non nul ''v'' de V, il existe un scalaire <math>\ \lambda </math> tel que <math>\ f(v) = \lambda v.</math> Or, d’après l'énoncé 3, un élément ''f'' de GL(V) possède cette propriété si et seulement si c’est une homothétie. }} {{Proposition | titre = Énoncé 18 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K, soient <math>\ x_1,x_2</math> deux vecteurs linéairement indépendants dans V, soient de même <math>\ x'_1,x'_2</math> deux vecteurs linéairement indépendants dans V. Il existe (au moins) un élément ''f'' de SL(V) tel que <math>\ f(x_1)=x'_1</math> et que <math>\ f(x_2)</math> soit colinéaire à <math>x'_2</math>. }} {{Démonstration déroulante|contenu= Classiquement, il existe <math>\ g\in GL(V)</math> telle que <math>\ g(x_1)=x'_1</math> et <math>\ g(x_2)=x'_2</math> : prolonger <math>\ x_1,x_2</math> (resp. <math>\ x'_1,x'_2</math>) en une base <math>\ x_1,x_2,\ldots,x_n</math> (resp. <math>\ x'_1,x'_2,\ldots,x'_n</math>) de V et prendre pour ''g'' par exemple l'automorphisme de V qui, pour tout <math>i</math> <math>(1\le i\le n)</math>, applique <math>\ x_i</math> sur <math>\ x'_i</math>. Soit <math>\ \mu</math> le déterminant de ''g''. Désignons par ''h'' l'automorphisme de V qui applique <math>x'_2</math> sur <math>\ \mu^{-1}x'_2</math> et qui fixe <math>x'_i</math> pour tout <math>i\ne2</math>, et posons <math>f=h\circ g.</math> Ainsi, <math>f(x_1)=x'_1</math>, <math>f(x_2)=\mu^{-1}x'_2</math> et <math>\ \det(f)=\det(h)\det(g)=\mu^{-1}\mu=1.</math> }} {{Corollaire | titre = Corollaire 19 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie <math>\ \geq 2</math> sur un corps commutatif. Le groupe SL(V) agit transitivement sur V - {0}. }} {{Démonstration déroulante|contenu= Soient <math>\ x_1</math> et <math>\ x'_1</math> deux vecteurs de V - {0}. Puisque V est supposé de dimension <math>\ \ge2,</math> nous pouvons choisir <math>\ x_2</math> et <math>\ x'_2</math> dans V - {0} tels que <math>\ x_1</math> et <math>\ x_2</math> (resp. <math>\ x'_1</math> et <math>\ x'_2</math>) soient linéairement indépendants. D'après l'énoncé 18, il existe un élément ''f'' de SL(V) tel que <math>\ f(x_1) = x'_1</math>. }} {{Théorème | titre = Théorème 20 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie <math>\ \geq 2</math> sur un corps commutatif. Le groupe SL(V) agit de façon deux fois transitive sur P(V). }} {{Démonstration déroulante|contenu= Puisque V est de dimension <math>\ \geq 2,</math> il est clair que P(V) compte au moins deux éléments. Il reste à prouver que si <math>\ [x_1], [x_2]</math> (resp. <math>\ [x'_1], [x'_2]</math>) sont deux différents éléments de P(V), il existe un élément ''f'' de SL(V) tel que <math>\ [f(x_1)]=[x'_1]</math> et <math>\ [f(x_2)]=[x'_2]</math>. Puisque <math>[x_1]\ne[x_2],</math> les vecteurs <math>\ x_1,x_2</math> sont linéairement indépendants. De même, les vecteurs <math>\ x'_1,x'_2</math> sont linéairement indépendants. Donc, d’après l'énoncé 18, il existe un élément ''f'' de SL(V) tel que <math>\ f(x_1)=x'_1</math> et que <math>\ f(x_{2})</math> soit colinéaire à <math>x'_2</math>. Notre thèse en résulte. }} {{Note|[[../Opérations transitives, plusieurs fois transitives et primitives#Groupe parfait|Rappelons]] qu'un groupe est dit parfait s'il est égal à son dérivé. }} {{Théorème | titre = Théorème 21 | contenu ={{Wikipédia|Lemme de Whitehead}} Soit V un espace vectoriel de dimension finie sur un corps commutatif K. Le groupe SL(V) est parfait sauf dans le cas où dim(V) est égal à 2 et {{!}}K{{!}} à 2 ou à 3. }} Démonstration. Prouvons que si <math>\ \dim(V)\ne2</math> ou <math>\ |K|\ge4,</math> alors SL(V) est parfait. Si <math>\ \dim(V)\le1,</math> SL(V) est réduit à l'élément neutre et est donc parfait. Nous pouvons donc supposer dim(V) > 1. Puisque, d’après le théorème 16, SL(V) est engendré par les transvections, il suffit, pour prouver que SL(V) est parfait, de prouver que toute transvection de V est un commutateur d'éléments de SL(V). Comme toutes les transvections de G sont conjuguées dans GL(V), il suffit même de prouver que l'une d'entre elles est un tel commutateur. {{Démonstration déroulante|titre=Preuve détaillée de cette réduction à une seule transvection|contenu= Soit ''f'' une transvection de V de la forme <math>\ g^{-1} h^{-1}gh</math> avec ''g'', ''h'' dans SL(V), soit <math>\ f_{1}</math> une transvection quelconque de V. D'après le théorème 10, <math>\ f </math> et <math>\ f_1</math> sont des éléments conjugués de GL(V). Donc si, pour tous éléments ''s'', ''t'' de GL(V), nous posons <math>\ s^t=t^{-1}st</math>, il existe un élément ''u'' de GL(V) tel que :<math>f_1=f^u.</math> Ceci peut s'écrire <math>f_1=(g^u)^{-1}(h^u)^{-1}g^uh^u.</math> Puisque ''g'' et ''h'' appartiennent à SL(V), <math>\ g^u</math> et <math>\ h^u</math> appartiennent eux aussi à SL(V) (car, comme noté plus haut, SL(V) est normal dans GL(V)), donc <math>\ f_1</math> est un commutateur d'éléments de SL(V). Nous avons donc prouvé que s'il existe une transvection de V qui est un commutateur d'éléments de SL(V), alors toute transvection de V est un commutateur d'éléments de SL(V). Il nous suffit donc, comme annoncé, de prouver qu’il existe une transvection de V qui est un commutateur d'éléments de SL(V). }} Soit ''n'' la dimension de V. Supposons d’abord <math>\ n \geq 3.</math> {{Démonstration déroulante|titre=Preuve de l'égalité <math>B_{2,1}(1)=B_{2,3}(1)B_{3,1}(1)B_{2,3}(1)^{-1}B_{3,1}(1)^{-1}</math>|contenu= Démontrons plus généralement que si ''i'', ''j'', ''k'' sont trois indices distincts dans {1, 2, ..., ''n''} alors, pour tous scalaires ''a'', ''b'', :<math>\ (1) \qquad B_{i,j}(a) B_{j,k}(b)B_{i,j}(a)^{-1}B_{j,k}(b)^{-1} = B_{i,k}(ab)</math> (c'est la deuxième [[w:Groupe de Steinberg (K-théorie)|relation de Steinberg]]). Écrivons <math>\ B_{i,j}(a) = 1 + aE_{i,j}</math>, où 1 désigne la matrice identité et E_i,j la matrice dont tous les coefficients sont nuls sauf celui de la ''i''-ème ligne et de la ''j''-ème colonne, qui est égal à 1. Comme déjà noté, l'inverse de B_i,j(a) est B_i,j(-a) = 1 - aE_i,j. En développant le premier membre de (1), on obtient une somme où tous les produits E_r,sE_t,u autres que E_i,jE_j,k = E_i,k sont nuls. }} Soient A une base de V et ''t'', ''f'', ''g'' les endomorphismes de V de matrices respectives <math>B_{2, 1}(1),B_{2,3}(1),B_{3,1}(1)</math> dans A (ce sont des transvections, d'après le théorème 8). D'après ce qui précède, <math>t=fgf^{-1}g^{-1}</math>. Ainsi, la transvection ''t'' est un commutateur d'éléments de SL(V), ce qui démontre notre thèse dans le cas où <math>\ n \geq 3</math>. Reste le cas où <math>\ n = 2</math> et <math>\ \vert K \vert \geq 4.</math> Il existe alors un scalaire <math>\ \lambda</math> tel que <math>\ \lambda \not= 0</math> et <math>\ \lambda^{2} \ne1.</math> Soient A une base de V et ''t'', ''f'', ''g'' les endomorphismes de V de matrices respectives <math>B_{1,2}(\lambda^2-1),\begin{pmatrix} \lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1}\\ \end{pmatrix},B_{1,2}(1)</math> dans A. :<math>\begin{align}B_{1,2}(\lambda^2-1)&=\begin{pmatrix} \lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1}\\ \end{pmatrix} B_{1,2}(1) \begin{pmatrix} \lambda^{-1} & 0\\ 0 & \lambda\\ \end{pmatrix} B_{1,2}(-1)\\ &=\begin{pmatrix} \lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1} \end{pmatrix} B_{1,2}(1) \begin{pmatrix} \lambda & 0\\ 0 & \lambda^{-1} \end{pmatrix}^{-1} B_{1,2}(1)^{-1} \end{align}</math> donc :<math>t=fgf^{-1}g^{-1}</math>. Ainsi, là encore, la transvection ''t'' est un commutateur d'éléments de SL(V), ce qui achève de prouver que si dim(V) est différent de 2 ou |K| au moins égal à 4, alors SL(V) est parfait. {{Démonstration déroulante|titre=Si dim(V) = 2 et {{!}}K{{!}} = 2 ou 3, SL(V) n'est pas parfait.|contenu= *Première méthode. D’après l'énoncé 5, SL(V) est d'ordre égal à 6 ou à 24. D'après [[../Exercices/Premiers résultats sur les groupes simples|un exercice du chapitre Premiers résultats sur les groupes simples]], tout groupe d'ordre < 60 est résoluble, donc SL(V) est résoluble. Il est clair qu'un groupe résoluble non réduit à l'élément neutre n’est pas parfait (car on a vu au chapitre [[../Groupes résolubles|Groupes résolubles]] qu'un groupe résoluble non réduit à l'élément neutre est distinct de son dérivé), donc SL(V) n’est pas parfait. *Deuxième méthode. SL(2, 2) = [[../Exercices/Groupes linéaires#Problème 4|GL(2, 2) est isomorphe au groupe symétrique S{{ind|3}}]] et [[../Exercices/Simplicité des groupes linéaires spéciaux projectifs#Problème 6|SL(2, 3) est un produit semi-direct <math>Q_8\rtimes(\Z/3\Z)</math>]]. Les sous-groupes dérivés sont respectivement inclus dans (en fait égaux à) A{{ind|3}} et Q{{ind|8}}. }} {{Théorème | titre = Théorème 22 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie <math>\ n \geq 2</math> sur un corps commutatif K. Le groupe PSL(V) est simple sauf dans le cas où ''n'' est égal à 2 et {{!}}K{{!}} égal à 2 ou à 3. }} Démonstration. Supposons que <math>\ n \geq 3</math> ou <math>\ \vert K \vert \geq 4</math> et prouvons que PSL(V) est simple. Nous allons appliquer le [[../Opérations transitives, plusieurs fois transitives et primitives|critère d'Iwasawa]]. Désignons par G le groupe SL(V). D'après le théorème 20, l'opération de G sur P(V) est deux fois transitive et donc [[../Opérations transitives, plusieurs fois transitives et primitives#Opérations primitives|primitive]]. Choisissons un élément ''h'' de V - {0} et posons :<math>\ H = \{ \ \{\varphi, h \}\mid\varphi \in V^{\star}, \varphi(h) = 0 \},</math> où <math>\ V^{\star}</math> désigne l’ensemble des formes K-linéaires sur V. H est donc formé de la permutation identique de V et de certaines transvections de V. Tout élément de H fixe ''h'' et fixe donc [''h''], donc H est contenu dans le stabilisateur <math>\ G_{[h]}.</math> On tire facilement du lemme 12, seconde assertion du point (i), que H est un sous-groupe de <math>\ G_{[h]}</math> et que ce sous-groupe est commutatif. Prouvons que H est normal dans <math>\ G_{[h]}</math>. {{Démonstration déroulante|contenu= Soit ''f'' un élément de <math>\ G_{[h]}</math>. Il s'agit de prouver que si <math>\ \varphi</math> est une forme linéaire sur V telle que <math>\ \varphi(h) = 0,</math> alors :<math>\ (1) \qquad f \circ \{ \varphi , h \} \circ f^{-1} \in H.</math> D'après le lemme 12, (iv), :<math>\ (2) \qquad f \circ \{ \varphi , h \} \circ f^{-1} = \{ \varphi \circ f^{-1}, f(h) \}.</math> Puisque ''f'' appartient à <math>\ G_{[h]},</math> f(h) est de la forme <math>\ \alpha h</math> pour un certain scalaire <math>\ \alpha</math> non nul, donc, d’après le lemme 12, (ii), notre relation (2) peut s'écrire :<math>\ f \circ \{ \varphi , h \} \circ f^{-1} = \{ \alpha \varphi \circ f^{-1}, h \},</math> ce qui prouve notre thèse (1). }} Prouvons maintenant que les conjugués de H dans G = SL(V) engendrent G = SL(V). {{Démonstration déroulante|contenu= D'après le théorème 16, SL(V) est engendré par les transvections de V, donc il suffit de prouver que toute transvection de V est conjuguée dans SL(V) d'une transvection appartenant à H, c'est-à-dire d'une transvection de la forme <math>\ \{ \varphi , h\}</math>, où ''h'' est le vecteur que nous avons choisi et <math>\ \varphi </math> une forme linéaire non nulle sur V telle que <math>\ \varphi(h) = 0.</math> Soit donc <math>\ \{\psi, k \}</math> une transvection de V, où <math>\ \psi </math> est une forme linéaire non nulle et ''k'' un vecteur non nul tel que <math>\ \varphi(k) = 0.</math> Il s'agit de prouver que <math>\ \{\psi, k \}</math> est conjuguée dans SL(V) d'une transvection de la forme <math>\ \{ \varphi , h\}.</math> Nous avons vu (corollaire 19) que SL(V) opère transitivement sur V - {0}, donc il existe un élément ''f'' de SL(V) tel que f(h) = k. Posons <math>\ \varphi = \psi \circ f.</math> Alors ''h'' appartient au noyau de <math>\ \varphi,</math> donc <math>\ \{\varphi , h \}</math> est une transvection et, d’après le lemme 12, (iv), :<math>\ f \circ \{ \varphi, h \} \circ f^{-1} = \{ \varphi \circ f^{-1}, f(h) \} = \{ \psi, k \},</math> ce qui prouve bien que toute transvection <math>\ \{\psi, k \}</math> de V est conjuguée dans SL(V) d'une transvection appartenant à H. }} Ainsi, H est un sous-groupe commutatif de <math>\ G_{[h]}</math> et les conjugués de H dans G = SL(V) engendrent SL(V). De plus, d’après le théorème 21, le groupe G = SL(V) est parfait. Toutes les hypothèses du critère d'Iwasawa (partie b)) sont donc satisfaites. Dès lors, si nous désignons par N le noyau de l'opération de SL(V) sur P(V), le groupe quotient SL(V)/N est simple. Nous avons vu (théorème 17) que N est le groupe SZ(V) des homothéties de déterminant 1, donc SL(V)/N = PSL(V), donc PSL(V) est simple dans nos hypothèses. {{Démonstration déroulante|titre=Si ''n'' = 2 et {{!}}K{{!}} = 2 ou 3, PSL(V) n’est pas simple.|contenu= *Première méthode. Si ''n'' est égal à 2 et {{!}}K{{!}} à 2 ou à 3 alors, d’après l'énoncé 5, l’ordre de PSL(V) est égal à 6 ou à 12. Par exemple parce qu'aucun groupe fini d'ordre < 60 et non premier n'est simple (voir [[../Exercices/Premiers résultats sur les groupes simples|un exercice du chapitre Premiers résultats sur les groupes simples]]). *Deuxième méthode. PSL(2, 2) = [[../Exercices/Groupes linéaires#Problème 4|GL(2, 2) est isomorphe au groupe symétrique S{{ind|3}}]] et [[../Exercices/Simplicité des groupes linéaires spéciaux projectifs#Problème 6|PSL(2, 3) est isomorphe à A{{ind|4}}]]. Ces deux groupes [[../Groupes alternés|ne sont pas simples]]. }} Remarque. Le lecteur peut vérifier que la partie a) du critère d'Iwasawa, utilisée comme on a utilisé la partie b) de ce critère dans la démonstration du théorème qui précède, permet d'énoncer le théorème suivant (dont le théorème 22 est un conséquence immédiate) : {{Théorème | titre = Théorème 23 | contenu = Soit V un espace vectoriel de dimension finie <math>\ n \geq 2</math> sur un corps commutatif K. On suppose qu'on n'a pas à la fois ''n'' = 2 et <math>\ \vert K \vert \leq 3.</math> Si H est un sous-groupe normal de SL(V) non contenu dans le centre SZ(V) de SL(V), H est égal à SL(V) tout entier. }} == Notation numérique PSL(''n'', q) == On démontre en algèbre que :1° tout corps fini est commutatif ; :2° deux corps finis de même cardinal sont toujours isomorphes ; :3° tout corps fini a pour cardinal une puissance <math>p^r</math> de nombre premier, avec <math>p</math> premier et <math>r\ge1</math> ; :4° pour tout nombre premier <math>p</math> et tout nombre naturel <math>r\ge1</math>, il existe des corps de cardinal <math>p^r</math> (tous isomorphes d'après le point 2°). D'autre part, on vérifie facilement que si K et L sont deux corps isomorphes, alors, pour tout nombre naturel <math>n</math>, pour tout K-espace vectoriel V de dimension <math>n</math>, pour tout L-espace vectoriel W de dimension <math>n</math>, le groupe PSL(V) et le groupe PSL(W) sont isomorphes. Donc, étant donné un nombre naturel n et un nombre de la forme <math>p^r</math>, avec <math>p</math> premier et <math>r \geq 1</math>, on peut définir, à isomorphisme près, un groupe <math>\mathrm{PSL}(n, p^r)</math>, dont on se contente de savoir qu'il est isomorphe à PSL(V) pour n'importe quel espace vectoriel V de dimension <math>n</math> sur n'importe quel corps K de cardinal <math>p^r</math>. == Notes et références == <references/> {{Bas de page | idfaculté = mathématiques | précédent = [[../Opérations transitives, plusieurs fois transitives et primitives/]] | suivant = [[../Intermède : groupes simples d'ordre 168/]] }} lq1d9z3suadlrnluh57i3t2z11l8z9r 104 56672 983852 977766 2026-06-28T20:19:51Z Crochet.david.bot 1005 correction des références 983852 wikitext text/x-wiki Au-delà du stéréotype phallocratique du puissant – assimilé au viril – ayant un droit naturel de domination, sur le vulnérable – assimilé au féminin – la question du genre biologique et sociologique a fait l’objet d’une large couverture dans [[w:sciences humaines|les humanités]], notamment à travers les [[w:Études de genre|études de genre]]. Dans cette mouvance, ce projet de recherche vise à fournir une analyse grammaticale du genre en français dans une perspective principalement synchronique, sous le spectre de ses implications représentationelles. Cette recherche souhaite notamment éclairer les usages et les descriptions linguistiques des usages au regard de l’influence qu’elles exercent sur la représentation du monde pour ses usagers. Après un exposé des genres grammaticaux existants ne se bornant pas au français, et une analyse critique des grammaires usuelles du français plus particulièrement, elle proposera des champs de pratiques alternatives possiblement utiles aux sociétés qui, dans un souci de justice, porterait le principe d’équité citoyenne jusque dans les prémisses tacitement intégrées dans la langue qu’elle emploie. D’un autre côté, cette recherche ne se borne pas au seul cas du genre grammatical lorsqu’il interfère avec les logiques de stéréotype sexuel, qui alimente grandement cette thématique et souvent en limite la perspective<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=M.-L.|nom1=Bourgeois|titre=La différenciation des sexes et des genres. II – Aspects psychosociaux. Débats et polémiques actuelles|périodique=Annales Médico-psychologiques, revue psychiatrique|volume=168|numéro=6|date=2010-07|doi=10.1016/j.amp.2010.05.006|lire en ligne=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S000344871000154X|consulté le=2021-06-21|pages=471–477}}</ref>. Loin de se caler sur cette considération sexualisante du monde, le traitement du genre grammatical varie déjà amplement d’une langue à l’autre dans le temps et l’espace, aussi bien dans son étendu (genre commun, genre neutre…) que dans sa logique (genre animé, genre inanimé…). Cette recherche vise donc au contraire à élargir le plus possible l’exploration des genres grammaticaux employés ou absents à travers les cultures ; et de cet horizon élargi au besoin d’idées originales, traiter les sujets plus spécifiques au regard d’un spectre plus variée de considérations. Les commentaires et autres critiques de cette recherche pourront se faire sur [[Discussion Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français|la page de discussion associée]]. == Contexte de rédaction == [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/contexte|Contexte de rédaction de cette recherche sur l’extension des genres grammaticaux en français]] == Réflexions sur la grammaire == [[/réflexions|Réflexions sur la grammaire]] == Étymologie de ''genre'' == [[/étymologie|Étymologie de ''genre'']] == Typologie préliminaire de genres grammaticaux == [[/typologie préliminaire|Typologie préliminaire de genres grammaticaux]] == Les genres du genre == [[/genres|Les genres du genre]] == Lemme grammatical sur le genre == [[Fichier:Gorges de la Lemme 014.jpg|alt=Photographie des gorges de la Lemme, gorges du massif du Jura, où coule la rivière Lemme|vignette|Dans les Gorges de la Lemme, un flux fait son chemin]] Les catégorie exposées ci-après offrent à percevoir très nettement les distinctions observables qui existent entre nomenclature grammaticale et les différents niveaux de catégorisation qui ont été proposé dans la typologie linguistique précédemment exposée distinguant genre énonciatif, connotatif et référentiel. Si une dichotomie sémantique plus ou moins nettement définissable peut être supposé à l’origine des effets syntaxiques observables dans les énoncés, ces deux plans linguistiques se montrent à tout le moins propres à une dissociation pragmatique que la plupart des grammaires n’explicitent pas par une autonomisation terminologique, préférant un maintien de l’ambiguïté qui ont l’avantage de les inscrire dans la continuité d’autres analyses historiques. Sans aller jusqu’à mettre en doute l’interférence entre des plans qui peuvent assurément se recouper de manière plus ou moins prégnante en fonction des situations, il paraît ici approprié d’affirmer que :<blockquote> toute grammaire usant d’une notion de genre sans en préciser les modalités superpositionnelles introduit plus d’équivoque que de clarification.</blockquote> == Catégories de genres grammaticaux == Cette section vise à répertorier les termes de catégorisation qui ont un usage plus ou moins répandu en tant que valeur possible affectable au genre grammaticale. Elle vise plus à fournir un tour d’horizon des pratiques qu’une description exhaustive de chacune de ces catégories. Cette section est développée dans les sous-pages suivantes : {{colonnes| # [[/ambigène|le genre ambigène]] # [[/ambigu|le genre ambigu]] # [[/analogue|le genre analogue]] # [[/animéité|les genres relatifs à la notion d’animéité]] # [[/bâtard|le genre bâtard]] # [[/binaire|le genre binaire]] # [[/biotique|le genre biotique]] # [[/caractérisant|le genre caractérisant]] # [[/culturel|le genre culturel]] # [[/classifiant|le genre classifiant]] # [[/commun|le genre commun]] # [[/double|le genre double]] # [[/douteux|le genre douteux]] # [[/épicène|le genre épicène]] # [[/équivoque|le genre équivoque]] # [[/féminin|le genre féminin]] # [[/flou|le genre flou]] # [[/fluide|le genre fluide, mouvant ou tiers-inclus]] # [[/générique|le genre générique]] # [[/humain|le genre humain]] # [[/hybride|le genre hybride]] # [[/indéterminable|les genres indéterminable, indéterminant, indéterminé]] # [[/indifférencié|le genre indifférencié]] # [[/indistinct|le genre indistinct]] # [[/logistique|le genre logistique]] # [[/masculin|le genre masculin]] # [[/mixte|le genre mixte]] # [[/neutre|le genre neutre]] # [[/personnel|le genre personnel]] # [[/psychologique|le genre psychologique]] # [[/sexe|les genres sexiste, sexuant, sexualisant, sexualisé, sexualiste, sexué, sexuel et la sexuisemblance]] # [[/sociologique|le genre sociologique]] # [[/vernaculaire|le genre vernaculaire]] }} == Détours hors du genre == === Réflexion sur le dualisme cognitif === La revue des catégorie de genre dont ont pu user les grammairiens, et notamment celles qui s’articule en sémantisation bipartite, amène à la thèse qu’aucun couple de conceptualisation dichotomique de structure linguistique ne correspond pleinement à une représentation psychologique effective. L’humain use certes de tels catégorisations duels, mais la multitude de représentations occupant simultanément les psychés individuelles et collectives ne peut en aucun cas être qualifiée de strictement et pleinement cohérente. La résolution des dissonances cognitives de tout ordre est même assurément l’une des fonctions les plus consommatrice parmi les activités cérébrales. En conséquence, il serait illusoire d’escompter voir apparaître dans la grammaire une cohérence de l’attribution des genres en fonction de catégories à des objets considérés extra-linguistiques et porteurs de caractéristiques inhérents autonomes. Les objets extra-mentaux ne sont accessibles à la conscience que dans les typologies que ces objets impriment avec le monde mental par interaction au sein d’un contexte socio-culturel en perpétuelle évolution. Le dépassement du solipsisme ne saurait s’opérer par un appel à la cohérence, et relève de l’acte de foi : il existe un monde en dehors de la présente conscience, et le langage permet d’y référer. Des couples antagonistes comme animé et inanimé, femelle et mâle, féminin et masculin, révèle assurément de phénomènes mentaux mesurables, d’une pratique transculturelle qu’ont les humains de séparer le fond de la forme. Autrement dit l’objet circoncis, de son complément, qui constitue simultanément son antithèse et sa limite fondatrice. Mais si la pratique est invariante, sa mise en œuvre est éminemment variable, changeant dans le temps et l’espace, aussi bien pour l’individu que le collectif. <blockquote>Il pourra être utile ici de passer passer par une comparaison avec une perspective mathématique pour apporter à ce sujet la précision sémantique accordé à ce dernier domaine. En arithmétique se distingue entre autres : * [[w:Inverse|inverse]], comme un demi, souvent noté 1/2 ; * contraire, comme moins deux, souvent noté -2 ; * [[w:Conjugué|conjugué]], comme le conjugué de l’unité deutéromense doublée<ref group="N">Autrement dit, le ''nombre imaginaire doublé''. Ici le terme deutéromense est à comprendre comme quantification dans la ''seconde di''mens''ion''. Cette appellation un brin originale suit un raisonnement largement entériné en pratique, considérant un nombre complexe comme un vecteur bidimensionnel. </ref>, souvent noté <math> \overline{2i}</math>. D’autres sous-domaines mathématiques, comme l’algèbre, abordent également la notion de [[w:Complémentaire|complémentaire]]. En logique, la converse d’une proposition se distingue du contraire : par conversion ''Bob aime Ada'', donne ''Ada aime Bob.'' Ce qui se distingue du contraire ''Bob n’aime pas Ada''. Ce contraire est lui-même à distinguer de sa négation&nbsp;''«''&nbsp;''Il est faux que “''Bob aime Ada''”'' ». Cette dernière proposition peut tout aussi bien opérer lorsque l’existence de Ada n’a même jamais effleuré l’esprit de Bob. Sans détailler plus avant ces notions discernantes, il faut remarquer qu’elles sont très nettes, et bien que toutes appellent à une notion de rivalité, elles se placent chacune sur des rives distincts des fleuves qui modèlent le paysage mathématique.</blockquote>Comme l’eau qui scinde les berges des fleuves, une notion discriminante ne saurait être attachée de manière inhérente à un lit unique. Son contraire n’est pas son inverse ou sa négation. Ce constat se généralise aisément à toutes les discriminations conceptuelles. Un concept peut toujours être analysé dans des perspectives multidimensionnelles plutôt que sous un axe unitaire et sous un prisme spectrale plutôt qu’une bipartition polaire. Entre autres hypothèses pour expliquer la prégnance de cette forme de conceptualisation dualiste sur la cognition humaine, se dégage celle reposant sur la physionomie des corps. Latéralisation, symétrie axiale approximative des visages, chiralité des mains, sont autant d’expériences qui paraissent indissociable de l’expérience humaine, vécue en sa chair. Certaines personnes comme [[w:Michel Serres|Michel Serres]] n’hésitent pas, en emboîtant le pas à des postulats linguistiques comme ceux d’[[w:André Martinet|André Martinet]], à lier explicitement latéralisation d'origine génétique avec binarisation conceptuelle affirmant «''&nbsp;que la division du corps en gauche et droite favorisait un langage fonctionnant sur des oppositions<ref>[https://www.furet.com/revues/philosophie-magazine-hors-serie-n-39-le-monde-selon-michel-serres-sven-ortoli-3663322099489.html Philosophie Magazine Hors-série n°39] - Le monde selon Michel Serres, [http://palimpsestes.fr/textes_philo/serres/philomag-itv2.pdf ENTRETIEN AVEC MICHEL SERRES Propos recueillis par Sven Ortol], 13/10/2018, ISBN : 366-3-322-09948-9 </ref>'' ». Ces thèses peuvent être modérés par les réflexions et études de l’acquisition de notions liés à la psychomotricité et à la didactique qui mettent en avant le rôle actif de l’éducation sur la conceptualisation de l’espace<ref>[http://www.ac-grenoble.fr/ecole/74/eps74/IMG/pdf/henart_dehondt_orientation_dans_lespace.pdf La structuration de l'espace chez l'enfant], Présentation de N. Dehondt et I. Hénard à partir de l'ouvrage « La psychomotricité au service de l'enfant » de B. Le Lièvre et L. Staes chez De Boeck. 14 novembre 2016</ref>. D’autres thèses, comme celle de la [[w:Bicaméralité|bicaméralité]] de [[w:Julian Jaynes|Julian Jaynes]], viennent aussi nuancer un distinction entre conscience et conception, tout en se modelant elle-même pleinement sur un paradigme dualiste<ref>{{Ouvrage|prénom1=Julian|nom1=Jaynes|titre=The origin of consciousness in the breakdown of the bicameral mind|éditeur=Houghton Mifflin|date=1990|isbn=0-395-56472-7|isbn2=978-0-395-56472-1|isbn3=0-395-56352-6|oclc=22600464|lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/22600464|consulté le=2021-07-22}}</ref>. === Premières personnes du pluriel === Le français possède plusieurs pronoms pour la première personne du pluriel, ''on'' et ''nous''. Il fait par ailleurs usage de cette personne sous plusieurs aspects : * [[w:Nous de majesté|nous de majesté]], comme dans « nous'', gros ignare ès monde et merveille, déclarons performativement cet énoncé imprédicatif'' » ; * [[w:Nous de modestie|nous de modestie]]<ref>{{Article|prénom1=Michele|nom1=Lenoble-Pinson|titre=Use of some pronouns: the "nous" of majesty or modesty, the "vous" of politeness, the "on", competitor of "nous" and "je"|périodique=XLinguae|volume=11|numéro=1XL|date=2018|issn=1337-8384|issn2=2453-711X|doi=10.18355/xl.2018.11.01xl.01|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.18355/xl.2018.11.01xl.01|consulté le=2021-07-12|pages=3–7}}</ref>, comme dans ''«''&nbsp;''par cet énoncé nous démontrons un cas pratique'' » ; * nous de subrogation, comme dans « a''lors, aimable anagnoste, comment comprenons-''nous ''cet énoncé ?'' ». Cependant il ne couvre pas le distinguo entre [[w:Nous exclusif et inclusif|nous exclusif et nous inclusif]]. Il peut être noté ici que les grammaires normatives coutumières n’interrogent pas et ne justifie pas la notion de personne : elles l’édictent comme une prémisse. Pourtant la notion de personne, tant sociale que grammaticale ne surgit pas d’une expérience psycho-biologique qui s’impose impérieusement à toute vie humaine : elle fut conçue et affinée dans les fluctuations civilisationnelles au grès desquelles des pans d’humanité divaguèrent<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Frédérique|nom1=Ildefonse|titre=La personne en Grèce ancienne*|périodique=Terrain. Anthropologie & sciences humaines|numéro=52|date=2009-03-05|issn=0760-5668|doi=10.4000/terrain.13577|lire en ligne=https://journals.openedition.org/terrain/13577|consulté le=2023-10-26|pages=64–77}}</ref>. Même la première personne du singulier pourrait se voir subdivisé en différentes nuances expérientielles, comme par exemple l’ego reflet d’une vacuité servant de fondation cénèmique situant un discours<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Jean-Pierre|nom1=Sautot|titre=UTILISATION DE L'ORTHOGRAPHE ET D'AUTRES INDICES DANS LA CONSTRUCTION DU SENS EN LECTUREÉtude de la variation de la réception chez des lecteurs enfants (de 6 à 15 ans) et adultes|éditeur=Université Stendhal - Grenoble III|date=2000-07-03|lire en ligne=https://theses.hal.science/tel-00365321|consulté le=2023-10-26}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Jean-Pierre|nom1=Jaffré|titre=Compétence orthographique et systèmes d'écriture|périodique=Repères. Recherches en didactique du français langue maternelle|volume=4|numéro=1|date=1991|doi=10.3406/reper.1991.2032|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/reper_1157-1330_1991_num_4_1_2032|consulté le=2023-10-26|pages=35–47}}</ref>, la psyché comme lieu d’advenance cognitive des conflits et des accords informationnelles occupant le mental, ou encore le parangon en tant qu'incarnation moulée à l'aune d'un archétype civilisationnel, pour ne fournir qu'une liste restreinte de variétés qu'il serait aisé de rendre pléthorique. == Distributions des genres grammaticaux sous perspective diachronique == {{/distributions}} == Chronologie des propositions d’évolutions graphiques et grammaticales du français == {{/chronologie}} == Propositions de perspectives grammaticales nouvelles == === De la notion de ''genre'' à l’''ésonomatypie'' ou ''geste'' === Au regard de la confusion qu’entraîne le terme genre pour désigner le phénomène grammatical, il pourrait s’avérer propice de se munir d’un terme dédié distinct. Par un acte [[wiktionary:onomaturge|onomaturgique]], c’est le terme d’'''''ésonomatypie''''' qui est ici proposé, qui signifie littéralement ''trace endogène liée aux noms''. En effet en terme linguistique l’endogène qualifie un phénomène utilisé uniquement à l’intérieur d’une communauté culturelle ou linguistique, ce qui est bien rendu par le préfixe ''éso-'' qui est employé notamment dans ''ésotérique'' et ''ésotérisme'' se rattache à la notion d’intérieur à un cercle social. La base ''-onoma-'' se retrouve notamment dans ''onomastique'', qui en tant qu’adjectif désigne ce qui a rapport aux noms propres. Quant à -typie, qui vient du grec ancien où son étymon évoque la notion de trace, il est à rapprocher de termes comme ''homotypie'' et ''sérotypie'' .<blockquote>💭 Dans la même veine de réflexion, il sera intéressant de considérer les notions d'ésographie, pour un système d'écriture dont les difficultés arbitraires nécessitent un long apprentissage initiatique, et d'ésophémie pour les situation où c'est la parole qui est affectée de façon à promouvoir un mode de discrimination langagier entre les personnes ayant traversées le rite de passage linguistique et celles qui n'en ont pas franchi la barrière.</blockquote>Ce terme à donc indéniablement l’avantage d’être explicite sur sa sémantique. En revanche il s’avère moins concis et percutant que ''genre'' dans son champ polysémique. En cherchant dans les synonymes d’''empreinte'' que convoie la notion de type, les alternatives monosyllabiques envisageables qui paraissent les plus pertinentes sont ''chape, galbe, gaine, geste, griffe, moule, pli'' et ''seing''. Le terme de '''''geste''''' ressort comme particulièrement probant : outre le fait de partager la même initiale et la même ésonomatypie que ''genre'' et donc de pouvoir lui être substitué partout où il noté par l’abréviation ''g.'', il est direct synonyme de notions aussi variées que '' allure, attitude, contorsion, hochement, manière, réflexe'' et ''signe'', en plus de ''genre'' lui-même. Il évoque donc une notion proche de celles de flexion et autres déclinaisons paradigmatiques. Pour confirmer la pertinence de cette proposition, il suffit de reprendre quelques définitions préexistantes<ref>{{Lien web|titre=GESTE : Définition de GESTE|url=https://www.cnrtl.fr/lexicographie/geste|site=www.cnrtl.fr|consulté le=2024-03-27}}</ref>{{,}}<ref>{{Chapitre-B|langue=fr|titre chapitre=geste|titre ouvrage=Wiktionnaire, le dictionnaire libre|date=2024-01-23|lire en ligne=https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=geste&oldid=33532202|consulté le=2024-03-27}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Définition de geste {{!}} Dictionnaire français|url=https://www.lalanguefrancaise.com/dictionnaire/definition/geste|site=La langue française|date=2024-02-28|consulté le=2024-03-27}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr|nom1=française|prénom1=Académie|titre=geste {{!}} Dictionnaire de l’Académie française {{!}} 9e édition|url=http://www.dictionnaire-academie.fr/article/A9G0658|site=www.dictionnaire-academie.fr|consulté le=2024-03-27}}</ref> :<blockquote>Mouvement extérieur du corps (ou de l'une de ses parties), perçu comme exprimant une manière d'être ou de faire (de quelqu'un).</blockquote><blockquote>Action et mouvement du corps et particulièrement des bras et des mains, action et mouvement employés à signifier quelque chose.</blockquote><blockquote>Action, généralement spontanée, et d’ailleurs bonne ou mauvaise, qui frappe l’esprit, qui attire l’attention.</blockquote><blockquote>(Figuré) Acte spontané marquant soit une intention bienveillante soit une action répréhensible, suscitant l'attention par son caractère significatif.</blockquote><blockquote>(Figuré) Se dit d’une action qui révèle un sentiment ou manifeste une intention.</blockquote>Ce qui synthétisé et adapté à une définition ontologiquement plus générique peut immédiatement être transposé à&nbsp;:<blockquote>Allure inhérente d'une entité, ou de l'une de ses parties, exerçant aussi bien la suggestion d'une manière d'être ou faire, qu'un effet dans son expression morphologique manifeste, marquant ainsi spontanément tant l'image de sa propre émanation que celle des entités sous son influence. </blockquote>Et ramené à nouveau à un emploi plus spécifique d'une définition dans le domaine lexicologique&nbsp;:<blockquote>Allure intrinsèque d'un nom, ou de l'une de ses parties, exerçant aussi bien la suggestion d'une intention sémantique qualitative, donc à l'exclusion de tout aspect quantitatif de nombre, qu'un effet dans son expression morphologique manifeste marquant spontanément tant son apparence lexicale propre que celle des termes fléchies à l'aune de son cas paradigmatique.</blockquote>À noter que ''geste'' dérive du latin ''<code>gestus</code>''&nbsp;: ''geste, gestuelle, mouvement'', déverbal de ''<code>gero</code>''&nbsp;: ''porter, porter sur soi, avoir, garder, produire, enfanter (confer gestation), administrer, gouverner, gérer, conduire, exercer, mener une affaire, faire, exécuter, mener, jouer le rôle de, représenter.'' Cela le rend donc d'autant plus pertinent pour nommer un attribut lexicologique intrinsèque exerçant une influence sur les formes produites dans les énoncés. Par ailleurs il sera possible de s'inspirer des termes lexicologiquement apparentés comme&nbsp;: * une gestation&nbsp;: qui de manière abstraite et généralisante peut être définie comme l’état d'une entité qui développe une expansion héréditaire, depuis la conception jusqu'à son émission''&nbsp;; ** il est notamment apparenté à ''[[wiktionary:fr:multigeste|multigeste]], soit abstraitement une entité qui ouvre au développement d’une expansion héréditaire en plus d’autres expansions qu’elle a fait aboutir par ailleurs ; ** ce précédente qualificatif peut être opposé à celui d’''haplogeste'', littéralement ''geste simple'', lorsqu’une entité génératrice ouvre à une expansion unique ; * une geste (homonymie fortuite d'origine étymologique distincte)&nbsp;: ensemble des règles, généralement tacites voir ésotériques, qui régissent le fonctionnement identitaire d’un groupe ou d’une association<ref>{{Chapitre-B|langue=fr|titre chapitre=geste|titre ouvrage=Wiktionnaire, le dictionnaire libre|date=2024-01-23|lire en ligne=https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=geste&oldid=33532202|consulté le=2024-03-27}}</ref>&nbsp;; * une gestuelle&nbsp;: ensemble des gestes constituant un système signifiant<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=gestuel - Définitions, synonymes, prononciation, exemples {{!}} Dico en ligne Le Robert|url=https://dictionnaire.lerobert.com/definition/gestuel|site=dictionnaire.lerobert.com|consulté le=2024-03-27}}</ref>&nbsp;; * une gestion&nbsp;: action de gérer un phénomène, qui en l'influençant voir en le dirigeant en organise le déroulement&nbsp;; * une gestique&nbsp;: ensemble des gestes, comme moyen d'expression<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=gestique - Définitions, synonymes, prononciation, exemples {{!}} Dico en ligne Le Robert|url=https://dictionnaire.lerobert.com/definition/gestique|site=dictionnaire.lerobert.com|consulté le=2024-03-27}}</ref>&nbsp;; * une gestualité&nbsp;: ensemble des gestes, mouvements et postures d'une entité, variable selon les cultures<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=gestualité - Définitions, synonymes, prononciation, exemples {{!}} Dico en ligne Le Robert|url=https://dictionnaire.lerobert.com/definition/gestualite|site=dictionnaire.lerobert.com|consulté le=2024-03-27}}</ref>&nbsp;; * un gestuaire&nbsp;: ensemble des gestes possibles à une classe d'entités<ref>{{Lien web|titre=GESTE : Définition de GESTE|url=https://www.cnrtl.fr/lexicographie/geste|site=www.cnrtl.fr|consulté le=2024-03-27}}</ref>. Enfin, puisque le terme de ''genre grammatical'' conduit à tant de confusions conceptuelles, une rétrospective théoritique ouvre légétimement à sa recatégorisation comme hyponyme de ''geste grammatical''. Dans cette perspective ''le genre'' comme notion et appellation grammaticales conserve une légitimé ''stricto sensu'' uniquement pour la qualification spécifique d'une ésonomatypie mixée par recoupement sémantique avec une notion biosociale véhiculant un concept gonadique ou un stéréotype civil. Cette approche permet de conserver une lecture rétrospective de l'emploi du terme de ''genre grammatical'' comme relevant d'un emploi métonymique amalgamant. Et donc, dans le cas majoritaire une subrogation vers son hyperonyme de ''geste grammatical'' permettra typiquement de fournir des énoncés ayant gagné en clarté et en adéquation sémantique par dissolution du quiproquo synecdochique. === Requalification de ''féminin'' et ''masculin'' en ''ambigu'' et ''équivoque'' === {{/requalification}} === Geste tacite dans les mots grammaticaux : les cas de l’arrhénophène et du thélyphène === {{/diacritiques}} === Geste tacite dans les mots grammaticaux : extensibilité et exemples === {{/diacritiques+}} === Geste ostentatoire dans les mots grammaticaux === {{/ostentatoire}} === Alternative typologique au genre sur une inspiration taxonomique === {{/taxonomie}} === L’accord en genre libéré === En français, comme il a été rappelé dans la section ''Typologie de genres grammaticaux'', la grammaire stipule une concordance du genre qui, sous l’influence d’un substantif qui intègre intrinsèquement cet attribut, fléchie plusieurs classes de mots qui se rapportent à ce même référant pour déterminer leur forme exacte. Cette approche à elle seule laisse entière la résolution de l’accord en cas d’énonciation explicite de plusieurs noms de genre distinct dans une même conjonction nominale, ou pour leur regroupement pronominal. Une première approche possible, qui est notamment celle retenue dans la plupart des enseignements scolaires depuis le dix-huitième siècle, est de retenir le pluriel d’un des genres comme ayant primauté en tel cas. En français, c’est le genre qui a été ci-avant qualifié d’équivoque qui se voit conféré ce statut prépondérant. Ainsi, dans un énoncé comme l''es bronzes et les rondes-bosses, tous ces chefs-d’œuvre sont beaux'', c’est uniquement le genre de ''chef-d’œuvre'' qui s’applique à l’adjectif indépendamment des genres des noms précédemment listés. De même ''ces philosophe sont sages'', ne gage en rien du genre grammaticale des individus composant les philosophes en question, et encore moins de leur sexe biologique'', ils'' pouvant tout à fait référer à ''[[w:Hypatie|Hypatie]] et [[w:Zénon d'Élée|Zénon]]''. Cela explique la formation d’énoncés comme «''&nbsp;chez les éléphants'', ''les adultes sont grands'' » et «''&nbsp;chez les girafes'', ''les adultes sont grands'' ». Une seconde approche utilisé est l’[[w:Règle_de_proximité|accord de proximité]]. Cette pratique constitue même l'accord prépondérant en grec ancien, en latin, ainsi que dans le français oral jusqu'au {{s-|XVIII|e}}. Dans cette pratique, le verbe prends la marque, d'abord en cas, genre et nombre, puis seulement en genre, du substantif le plus proche. Ainsi au {{s-|XVII|e}}, un énoncé comme «'' Le chat et la souris sont belles'' » est plus courant que «'' le chat et la souris sont beaux'' »<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=[[Éliane Viennot]]|titre=Non, le masculin ne l'emporte pas sur le féminin !|sous-titre=petite histoire des résistances de la langue française|lieu=Donnemarie-Dontilly|éditeur=[[Éditions iXe]]|année=2014|pages totales=118|isbn=979-10-90062-20-7}}.</ref>. Par soucis d’intégrité, il importe de remarquer ici que le tableau dressé pour ces deux premières approches ne s’embarrasse pas trop de détails. Plus de nuances pourraient de toute évidence être précisées, par exemple en distinguant l’adjectif épithète et qualificatif, les variations diatopiques, les fréquences de tournure selon qui les formule, et même au niveau individuel la pratique retenue selon le contexte d’expression : privé ou public, institutionnel ou informel, allocutaires<ref group="N">Au sens de ''personne à qui s’adresse un énoncé''.</ref> supposés… L’examen de ces variations, tout intéressant et éclairant pourrait-il être, est considéré hors champ de cette étude. Une troisième approche possible, dont la mise en lumière est rare, voir relève de la description originale, permet de concilier les deux pratiques pour ces pluriels de groupes plurigenrés. Cette troisième approche suppose globalement de régir l’accord sur des termes implicites. Autrement dit, c’est un groupe nominal virtuel qui fourni l’unique genre spécifique du référant sur lequel réaliser l’accord au sein d’un syntagme. Cette approche peut par exemple s’analyser comme rémanence syntaxique d’une [[w:Ellipse (rhétorique)|ellipse]], approche déjà explorée par ailleurs pour d’autres cas particuliers comme le rappel Georges Kleiber à la suite de Gaston Gross<ref name=":11">{{Article|prénom1=Georges|nom1=Kleiber|titre=Quand le nom propre prend article : le cas des noms propres métonymiques|périodique=Actes des colloques de la Société française d'onomastique|volume=7|numéro=1|date=1992|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/acsfo_0000-0000_1992_act_7_1_985|consulté le=2021-08-20|pages=11–20}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Robert|nom1=Vivès|titre=Les composés nominaux par juxtaposition|périodique=Langue française|volume=87|numéro=1|date=1990|doi=10.3406/lfr.1990.6331|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/lfr_0023-8368_1990_num_87_1_6331|consulté le=2021-08-20|pages=98–103}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Anne|nom1=Daladier|titre=Aspects constructifs des grammaires de Zellig Harris|périodique=Langages|volume=25|numéro=99|date=1990|doi=10.3406/lgge.1990.1592|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/lgge_0458-726x_1990_num_25_99_1592|consulté le=2021-08-20|pages=57–84}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Michel|nom1=Mathieu-Colas|titre=Essai de typologie des noms composés français|périodique=Cahiers de Lexicologie|numéro=69|date=1996|lire en ligne=https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00433841|consulté le=2021-08-20|pages=71}}</ref>. Ainsi, « ''nous sommes toutes très curieuse, nous autres personnes qui lisons cet article'' » s’élidera en « ''nous sommes toutes très curieuses'' ». Par ce biais tandis que « ''les adultes sont tous grands'' » pourra être analysé comme figurant l’élision de l’énoncé « ''les adultes, ces '''individus''' femelles et mâles, sont tous '''grands'''''&nbsp;''»'', un énoncé comme « ''les enfants, ces '''personnes''' femelles et mâles, étaient toutes '''malicieuses''''' » pourra s’élider en «''&nbsp;les enfants étaient toutes malicieuses'' ». Et puisqu’en pratique l’élément ellipsé n’a généralement pas vocation à être explicité, cette analyse permet un emploi virtuellement arbitraire du genre au sein d’un [[w:Syntagme|syntagme]] sans déroger au cadre d’une grammaire scolaire traditionnelle. Cela implique également que tout usage pronominal est arbitraire en genre&nbsp;: tant ''«''&nbsp;''cette file et'' ''ces garçons, ce sont des entités vivantes, '''elles''' sont humaines''&nbsp;» que « cette file et ces garçons, ce sont des êtres vivants, ils sont humains » peuvent servir de modèle à un forme élidé en « cette file et ces garçons, elles/ils sont humaines/humains&nbsp;». Ce qui n'implique pas pour autant que les termes fléchies par le genre soient toujours complètement arbitrairement employable. Ainsi, hors licence poétique l'impersonnel reste apanage de l'équivoque&nbsp;: ''il neige'', et non pas ''elle neige''. À contrario, les adverbes construits avec le suffixe -ment sur base nominale reposent généralement sur une flexion à l'ambigu&nbsp;: ''joyeusement'', et non ''joyeu(x)ment''<ref>{{Ouvrage|prénom1=Martin|nom1=Riegel|prénom2=Jean-Christophe|nom2=Pellat|prénom3=René|nom3=Rioul|titre=Grammaire méthodique du français|éditeur=Presses universitaires de France|collection=Quadrige|date=2009|isbn=978-2-13-055984-9|consulté le=2024-01-20}}</ref>. Cette dernière approche ne justifie pas pour autant un emploi hétérogène arbitraire au sein d’un même syntagme. La tournure syntagmatique fréquente de conjonction dissociative ''agent femelle '''et''' agent mâle'', comme dans « nous sommes ''amoureuses et amoureux du français'' », rends toute collocation de ce type trop suggestive d’une division référentielle, même sur des adjectifs distincts comme « nous sommes ''amoureuses et adorateurs de toutes les langues'' » {| class="wikitable" style="margin:auto;" |+La liberté d’accord et ses limites fondatrices par l’exemple !Forme pleine !Abréviation par élipses !Remarque |- | rowspan="2" |''Nous sommes toutes merveilleuses, nous autres personnes, nous sommes tous éblouissants, nous autres individus.'' |''Nous sommes toutes merveilleuses, nous sommes tous éblouissants.'' |Préservation de la cohésion syntagmatique de genre. D’où libre interprétation d’une scission lié à des référents lexicaux virtuels distincts sur chaque syntagme, bien que tout deux désignant les mêmes référés extra-linguistiques. |- |''Nous sommes merveilleuses et éblouissants.'' |Rupture de la cohésion syntagmatique de genre par énonciation [[w:Collocation (linguistique)|collocative]] d’accords hétérogènes. D’où stimulation d’une interprétation connotative divisant ontologiquement les référés présents, par suggestion d’un regroupement grammaticale fortuit sous un même référant, privilégiant donc plutôt une réexpension comme : ''Nous sommes, '''respectivement''', merveilleuses et éblouissants, nous autres femelles et mâles.'' |} En revanche, cette analyse par le prisme de l’ellipse permet totalement de s’affranchir des modèles qui imposent l’intrication entre pronoms personnels et stéréotype sexuel. En effet, un énoncé comme ''je suis radieuse'' peut tout à fait s’interpréter comme ''moi, personne humaine, je suis radieuse'', et s’avère donc tout aussi valable dans les cas où l’ellipse vaut pour ''moi, personne humaine femelle'', ''moi, personne humaine hermaphrodite'' ou ''moi, personne humaine mâle'' ou tout autre implicite à la discrétion des interprétations. Autrement dit, une telle pratique ne saurait être contesté sur des motifs grammaticaux. Par contre sur le plan pragmatique, en l’état des us, si un humain mâle énonce ''je suis radieuse'', cela pourra être interprété comme incongru ou tout au moins emphatique. Il en va de même évidemment pour un humain femelle qui énoncerait ''je suis radieux'', sous-entendu par ellipse de ''moi, individu humain femelle'' ou de tout autre syntagme apte à en justifier la cohérence grammaticale. === Le cas des noms communs === <blockquote>🚧 À faire : * lister les suffixes féminin/masculin usuels, les réifier par des diacritiques * aller au-delà dans les alternatives sexuées : commun, mixte, non-binaire, etc. (pour les noms communs de personnes uniquement) * analyse des suffixes communs en français, cf https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=Cat%C3%A9gorie:Suffixes_en_fran%C3%A7ais&pagefrom=gate%0A-gate#mw-pages *analyser les propositions dans https://lavieenqueer.wordpress.com/2018/07/26/petit-dico-de-francais-neutre-inclusif/ *analyser l’existant de suffixes comme -us, -um, -ul -os pour former des dérivés marquant un genre manifeste (masculin, neutre…), en considérant -euse/-esse comme le modèle protypique à suivre *trouver une copie de Khaznadar, Edwige (2000) "La suffixation du masculin et du féminin dans l’alternance en genre en français : de la réalité contemporaine et de quelques vieilles lunes » *décrire la méthodologie retenue : croiser les suffixes documentés aux terminaisons phonologiques en usage pour prioriser sans limiter les morphes suffixaux envisagés sous le prisme statistique de l'existant </blockquote> De fait, il n'existe pas de mécanisme systématique uniforme et univoque pré-existant pour la construction de lexies dérivant un nom de sexué générale vers des variantes désignant spécifiquement femelle ou mâle, encore moins conjugué aux considérations d'age, de nubilité ou d'''arithmoparité'' – nombre de mise bas déjà réalisées. Pour rappel, les formes de noms flous pour des entités sexuées, comme ''âne'', laissent évasif jusqu’à l’intention exact du locuteur qui les emploi : * le sexe n’est pas spécifié parce que dans la perspective du locuteur il est sans importance pour le propos ; * le sexe n’est pas spécifié parce qu’il importe pour le locuteur de ne pas le révéler ; * le sexe n’est pas spécifié parce que le locuteur l’ignore. Les sections ci-après approfondissent et apportent des outils pour triompher des difficultés qu’exposent ces remarques liminaires. Leur objectif est de faire un relevé des pratiques existantes et de proposer une liste de suffixes utilisables pour exprimer de manière ostentatoire tout ou partie des catégories de genre décrites dans les sections précédentes, en limitant autant que possible les collisions conflictuels avec les usages déjà plus ou moins bien ancrés. Outre le genre, les notions connexes comme la dénomination d’un groupe indéterminant seront intégrés à la recherche. Pour le formuler par un exemple concret les cas tels que ''lectorat'' comparativement à ''lecteur'' et ''lectrice'' seront pris en compte comme prototype à calquer et étendre pour y adjoindre des formes ostantoirement marqués pour d’autres catégories de genre. Les sections précédentes ont permis d’établir que dans une majeure partie des cas, les morphologies suffixales ne suffisent pas à déterminer la valeur d'un genre flou. En prenant en compte aussi bien l’oral que l’écrit, seul ''-çonne'' fourni un ensemble de termes uniquement associés au genre ambigu. Cependant de nombreux suffixes démontrent un taux de corrélation prépondérant à un genre flou, qui empiriquement est souvent associé à une sémantique sexuante dans le cas où ils désignent des entités vivantes utilisant ce mode de reproduction. Ainsi, dans la plupart des cas, ''-euse'' et ''-esse'' permettent de fortement suggérer le trait sémantique ''féminin'' ou ''femelle'', ce qui en fait un suffixe quasi-ostentatoire. Cela étant, ici le choix est fait de catégoriser tous les suffixes nominaux pré-existant comme irrémédiablement flous. Après tout, même pour les deux suffixes juste cités, l'existence de termes comme ''un caragueuse'' et ''un Besse'' suffit à attester leur multivocité. Ainsi, si ''une ânesse'' porte sans conteste la supposition prépondérante du trait ''femelle'', tandis qu’''un âne'' demeure sexuellement indéterminant tant que n’y est pas adjoint un épithète ''femelle'' ou ''mâle''. Par ailleurs, si l'usage emploi bien ''ânon'' pour désigné un représentant juvénile de l’espèce, il ne semble pas retenir ''ânanonne'' pour stipuler l'âne ''impubère femelle''. Pourtant le suffixe -onne est pleinement actif dans l'usage, et se retrouve avec cette prépondérance sémantique dans des termes comme ''aiglonne'', ou ''oursonne''. Au passage le terme ''ânonne'' est usuel comme flexion du verbe ''ânonner'' : mettre bas un ânon. Il existe également ''baudet'', qui s'appuie donc sur une base lexicale totalement distinct, et qui parfois désigne plus spécifiquement le mâle, bien qu'au moins par extension il puisse être employé comme simple synonyme d’âne. De même pour bourrique qui s’emploie selon les contextes plutôt pour désigner spécifiquement une femelle, ou comme synonyme générique d'''âne''<ref>{{Lien web|langue=fr|nom1=le|prénom1=Par Damien|titre=Âne, mulet, mulet, bardot, bardote ou baudet|url=https://omnilogie.fr/O/Âne,_mulet,_mulet,_bardot,_bardote_ou_baudet|site=Omnilogie|consulté le=2022-08-04}}</ref>. Même lorsqu’une base produit d'avantage de dérivés, l'usage n'est pas nécessairement uniforme. Ainsi à partir de ''zèbre'' les locuteurs construisent spontanément aussi bien ''zèbresse'' que ''zèbrelle'' pour désigner la femelle, zébreau, zébrion et zébron pour le membre juvénile, ''zèbrette'' ou ''zébronne'' pour la femelle juvénile<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Une nouvelle zèbrelle dans la jungle ; rouge et jaune à petits pois ...|url=https://www.zebrascrossing.net/t18706-une-nouvelle-zebrelle-dans-la-jungle-rouge-et-jaune-a-petits-pois|site=www.zebrascrossing.net|consulté le=2022-08-03}}</ref> – ''zébrionne'' connaît au moins une attestation mais pour référer à une jeune fille [[w:surdoué|haut potentiel intellectuel]]<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Quels sont vos rapports avec vous même ?|url=https://www.zebrascrossing.net/t30580-quels-sont-vos-rapports-avec-vous-meme|site=www.zebrascrossing.net|consulté le=2022-08-03}}</ref>. À cela s'ajoute l’appellation de ''poulain'', voir ''pouliche'' s'il s'agit d'une femelle – auquel il faudrait probablement ajouter l’alternative ''pouline''<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=Un poulain zèbre rare à pois repéré au Kenya {{!}} Mont Blanc|url=https://montblanczone.com/fr/un-poulain-zebre-rare-a-pois-repere-au-kenya/|consulté le=2022-08-03}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|nom1=par|titre=Comment appelle-t-on un bébé zèbre ? - Spiegato|url=https://spiegato.com/fr/comment-appelle-t-on-un-bebe-zebre|date=2021-06-10|consulté le=2022-08-03}}</ref>. À noter que pouliche sous-entend parfois le trait ''nullipare''<ref>{{Lien web|titre=POULICHE : Définition de POULICHE|url=https://www.cnrtl.fr/lexicographie/pouliche|site=www.cnrtl.fr|consulté le=2022-08-04}}</ref>. Ce calque du vocabulaire épique se prolonge pour les adultes avec l’usage d’''étalon'' pour les mâles et ''juments'' pour les femelles<ref>{{Lien web|titre=Comment appelle-t-on un zèbre mâle?|url=https://www.reponserapide.com/comment-appelle-t-on-un-zebre-male-15801.php|site=www.reponserapide.com|consulté le=2022-08-03}}</ref>. Dans certains cadres, les sémantiques attachées à chaque terme basé sur ''zèbr/'' sont plus précises : par exemple ''zébreau'' désignera exclusivement le juvénile mâle, et zébrelle exclusivement la juvénile femelle<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Le zèbre : description, lieu de vie, alimentation, reproduction des zèbres|url=https://www.jaitoutcompris.com/animaux/le-zebre-20.php|site=www.jaitoutcompris.com|consulté le=2022-08-03}}</ref>. Le constat d'adoption de stratégies variées par les locuteurs vaut tout autant quand le terme de base est de genre ambigu plutôt qu'équivoque. Ainsi pour ''girafe'', il existe des emplois des termes ''taureau'' pour le mâle et ''vache'' pour la femelle<ref>{{Lien web|titre=Comment appelle-t-on une girafe mâle ?|url=https://fr.411answers.com/a/comment-appelle-t-on-une-girafe-male.html|site=fr.411answers.com|consulté le=2022-08-03}}</ref>. Pour les juvéniles, ''girafon'' et ''girafeau'' sont courants, ''tandis que girafonne'' plus rare perce parfois dans la presse quotidienne<ref>{{Lien web|langue=FR-fr|titre=Histoire. Le périple de la girafe qui remplit actuellement les salles obscures est lié à la Bourgogne.. La grande marche de Zarafa|url=https://www.bienpublic.com/cote-d-or/2012/02/26/la-grande-marche-de-zarafa|site=www.bienpublic.com|consulté le=2022-08-03}}</ref>, là où girafette relève plus de la littérature jeunesse<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=Girafette va en classe|url=https://kedemoseducation.com/fr/produit/girafette-va-en-classe/|site=Kedemos Education|consulté le=2022-08-03}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Girafon et Girafette|url=https://www.ricochet-jeunes.org/livres/girafon-et-girafette|site=www.ricochet-jeunes.org|consulté le=2022-08-03}}</ref>. Quant à ''girafelle'', il semble principalement employé comme pseudonyme, et relève donc plutôt de la construction particularisante<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Sculptures Buissonnières|url=https://fr-fr.facebook.com/sculpturesbuissonnieres/posts/pfbid0AGR2CFmogRE6y1sNfzzwNrPsA8ix26nrFHPabJWBkzcimap6HGK7z14JGofE2Zkgl|site=fr-fr.facebook.com|consulté le=2022-08-04}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr|nom1=Inc|prénom1=Depositphotos|titre=Girafelle images vectorielles, Girafelle vecteurs libres de droits|url=https://fr.depositphotos.com/vector-images/girafelle.html|site=Depositphotos|consulté le=2022-08-04}}</ref>. Certains vocables des sexués peuvent être considérés à des degrés divers comme dépourvu de tout alternative lexicale en genre. Ainsi dans certains cadres ''moineau'' est considéré exempt de déclinaison en genre, bien que ''moinelle'' soit couvert dans plusieurs dictionnaires<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|nom1=Barbara|prénom1=Rahma|titre=Cours de morphologie|url=https://elc.hypotheses.org/155|site=Études linguistiques|consulté le=2022-08-03}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=MOINELLE : Définition de MOINELLE|url=https://www.cnrtl.fr/definition/moinelle|site=www.cnrtl.fr|consulté le=2022-08-04}}</ref>{{,}}<ref>{{Chapitre-B|langue=fr|titre chapitre=moinelle|titre ouvrage=Wiktionnaire|date=2022-04-13|lire en ligne=https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=moinelle&oldid=30376651|consulté le=2022-08-04}}</ref>. D'autres termes, comme ''mésange'', n’ont aucun pendant pour désigner spécifiquement un individu femelle ou mâle : les seuls dérivés tel ''mésangeai'' et ''mésangère'' désignent des espèces, quant à ''mésangette'' il s’emploie tout autant pour désigner une cage, une espèce qu’à une fin hypocoristique. Dans certains cas le terme usuel s’emploie aussi bien au genre ambigu qu’au genre équivoque. Ce type de versatilité peut être qualifiée d'épicénie. Le flou sémantique est contextuellement moindre si un genre prévaut dans l’usage pour désigner l’espèce en général : ''une aigle'', ''une hippopotame'', indiquera une suspicion prépondérante du trait ''femelle''. Dans le cas où l'usage général hésite, comme ''orque'', le flou est maintenu si le contexte ne précise rien d’avantage. Par l'épicénie la personne qui produit l'énoncé n'exprime pas si elle souhaite spécifiquement maintenir une forme d'indétermination sémantique, et une telle forme est incompatible avec tout autre alternative flou. Pour le cas où les termes disposent déjà d'une alternance entre ambigu et équivoque, exprimer volontairement un flou sémantique requiert donc la formation d'une troisième forme d'alternance qui sera ici dite ''isonèphe'' ou ''pannébuleuse''. Le terme est formé avec le préfixe pan-, qui indique un sens de totalité, et le sens qui lui est donné ici pourrait aussi être rendu par ''amphinébulleux'' ou épinébulleux. L'isonèphe, ou son appellation alternative le pannébuleux, permet donc d'exprimer très nettement que le sujet est volontairement laissé dans une forme d'indétermination, notamment sexuelle. Statistiquement, sur une annexe spécifique de quelques 257 termes pour désigner des animaux, le Wiktionnaire présente 135 termes correspondant pour désigner plus spécifiquement des individus juvéniles – soit 58&nbsp;%, 81 pour désigner les femelles – soit 35&nbsp;% et 47 termes pour désigner les mâles – soit 20&nbsp;%<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Listes des noms d’animaux|url=https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca/24425/la-grammaire/le-nom/genre-des-noms/listes-des-noms-danimaux|site=vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca|consulté le=2022-08-04}}</ref>. Les autres collections du même genre ne semblent pas fournir de listes plus exhaustives<ref>{{Chapitre-B|langue=fr|titre chapitre=Annexe:Animaux communs en français|titre ouvrage=Wiktionnaire|date=2022-04-03|lire en ligne=https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=Annexe:Animaux_communs_en_fran%C3%A7ais&oldid=30334042|consulté le=2022-08-04}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=Les animaux : le mâle, la femelle, le petit et leur cri|url=https://www.espacefrancais.com/les-animaux-le-male-la-femelle-le-petit-et-leur-cri/|site=EspaceFrancais.com|date=2012-06-29|consulté le=2022-08-04}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|nom1=Amandine|titre=Les animaux : le mâle, la femelle et le petit|url=http://blog.jolicours.com/les-femelles-petits-animaux-male/|site=Le blog de Jolicours.|date=2017-05-03|consulté le=2022-08-04}}</ref>. ==== Répertoire des alternances ==== * [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/distribution|Distribution des alternances les plus courantes]] * [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/équivalences suffixales coordonnées|Équivalences suffixales coordonnées]] * [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/Observations sur les alternances nominales|Observations sur les alternances nominales]] * [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/Lexique d'alternances coordonnées|Lexique d'alternances coordonnées]] * [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/Remarques sur d’autres formes lexicales balbutiantes|Remarques sur d'autres formes lexicales balbutiantes]] ==== Suffixes aggrégatifs ==== Pour créer des groupes d’individus, il est notamment possible d’employer les suffixes suivants : * -èle : clientèle, parentèle, patientèle, * -ade : cousinade, peuplade, voisinade * -aie : bananeraie, pommeraie * -aille : antiquaille, ferraille, volaille * -ain : quatrain, cinquain, sixain * -aine : dizaine, vingtaine, trentaine * -at : actorat, contributorat, lectorat, patronat, prolétariat, visitorat * -ature : avocature, magistrature * -ation : congrégation, génération, immigration, organisation * -ison : ganison * -ie : bourgeoisie, colonie, idolâtrie * -erie : argenterie, boulangerie, échouerie, fourberie, paysannerie * -sphère : anthroposphère, biosphère, francosphère, sinosphère, wikisphère Pour aller plus loin dans l’exploration des suffixes nominaux, il sera opportun de consulter les références afférentes<ref>{{Lien web|nom1=Camus|prénom1=Laurent|titre=Suffixes|url=https://www.francaisfacile.com/cgi2/myexam/voir2.php?id=95684|site=www.francaisfacile.com|consulté le=2021-12-24}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Gaston|nom1=Zink|titre=Noms et adjectifs suffixés dans le Testament de Villon (éd. A. Longnon - L. Foulet, Paris, Champion)|périodique=L'information grammaticale|volume=56|numéro=1|date=1993|doi=10.3406/igram.1993.3170|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/igram_0222-9838_1993_num_56_1_3170|consulté le=2021-12-24|pages=42–45}}</ref>{{,}}<ref>{{Chapitre-B|langue=fr|titre chapitre=Catégorie:Suffixes en français|titre ouvrage=Wiktionnaire|date=2021-01-12|lire en ligne=https://fr.wiktionary.org/w/index.php?title=Cat%C3%A9gorie:Suffixes_en_fran%C3%A7ais&oldid=29089207|consulté le=2021-12-24}}</ref>{{,}}<ref name=":33">{{Article|langue=fr|prénom1=Karine|nom1=Meshoub-Manière|titre=D’une étrange conception de la langue dans quelques manuels scolaires de l’école élémentaire : le cas du « féminin des noms »|périodique=Le français aujourd'hui|volume=192|numéro=1|date=2016|issn=0184-7732|issn2=2107-0857|doi=10.3917/lfa.192.0033|lire en ligne=http://www.cairn.info/revue-le-francais-aujourd-hui-2016-1-page-33.htm|consulté le=2021-08-26|pages=33}}</ref>{{,}}<ref name=":34">{{Article|prénom1=Edwige|nom1=Khaznadar|titre=Apport de la francophonie dans la dénomination de la femme et de l'homme|périodique=Nouvelles Études Francophones|volume=24|numéro=1|date=2009|issn=1552-3152|lire en ligne=https://www.jstor.org/stable/25702188|consulté le=2021-12-24|pages=100–111}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Antoine|nom1=Di-Lillo|titre=Il n’y a pas de suffixe -ateur en français. Voyons ! (I)|périodique=Meta : journal des traducteurs / Meta: Translators' Journal|volume=27|numéro=3|date=1982|issn=0026-0452|issn2=1492-1421|doi=10.7202/002569ar|lire en ligne=https://www.erudit.org/fr/revues/meta/1982-v27-n3-meta297/002569ar/|consulté le=2021-12-24|pages=319–330}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Christian|nom1=Devos|titre=André (Jacques). Emprunts et suffixes nominaux en latin|périodique=Revue belge de Philologie et d'Histoire|volume=56|numéro=2|date=1978|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/rbph_0035-0818_1978_num_56_2_5516_t1_0453_0000_1|consulté le=2022-08-02|pages=453–454}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Louis|nom1=Deroy|titre=E. 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Le corpus considéré par exemple comprend environ 128 000 noms communs, et 21 000 adjectifs. Parmi ces derniers environ 14 000 représentent des lexies sans correspondance de forme exacte à un nom commun, de 1er à zyphodonte en passant par indéprimable. Ou tout au moins ce sont des formes qui n’ont pas été classifié comme également employé en tant que nom commun dans le corpus considéré. En général rien n'empêche de substantiver ces formes, par exemple dans un énoncé comme ''Joy est une indéprimable, rien n'entame son affabilité''. Notamment de ce fait les terminaisons suffixales servant à marquer une adjectivation se retrouvent donc généralement également employé comme final des noms communs, et ont déjà été considérés dans le traitement des [[Recherche:Sur l’extension des genres grammaticaux en français/équivalences suffixales coordonnées|équivalences suffixales coordonnées]] pour les noms communs. == L’association versatile de genre == En français l’extrême majorité des noms ont certes généralement un genre nettement privilégié par l’usage, ce qui n’empêche l’abondance de cas de versatilité persistante du genre par ailleurs. Le Wikitionnaire par exemple répertorie près de 1000 entrées de [[wiktionary:Catégorie:Mots parfois masculins ou féminins en français|mots parfois masculins ou féminins]] et [[wiktionary:Catégorie:Mots parfois féminins ou masculins en français|parfois féminins ou masculins]]. Cela sans compter la majorité de termes épicènes dans le cas des noms référant à des humains. Ceux-ci se distinguent évidemment nettement des [[wiktionary:Catégorie:Noms multigenres en français|homographes de genre distinct]] pour lesquels existent des sens distincts, et possiblement des étymologies séparées, dont le même ouvrage référence près de 300 cas. Cela atteste sans équivoque la capacité des locuteurs à s’accommoder de tels variations sans que la clarté de leur échanges en pâtisse. Aussi n’existe-t-il aucune barrière pragmatique à la généralisation de cette liberté d’expression. Sans remettre en cause la primauté d’un genre déterminé pour une majorité de nom, rien n’empêche d’autoriser cette flexibilité à tous les mots à des fins d’emphase ou de possibilité de distinction syntagmatique, notamment en prévision de l’emploi anaphorique de pronoms :<blockquote> Un philosophe et une philosophe discutent : celui-ci fait part de ses doutes à celle-là et en retour elle lui apporte de nouveaux éclairages.</blockquote>De même<blockquote>Un fille et une fille discutent : celui-ci fait part de ses doutes à celle-là et en retour elle lui apporte de nouveaux éclairages. </blockquote>Pour un francophone contemporain, cette dernière phrase sera certainement tout aussi interpellante sur sa pratique inacoutumièrement souple de l’emploi du genre sur un terme connotativement sexué, que parfaitement compréhensible parce qu’incontestablement alignée sur l’emploi usuel du genre énonciatif. Il fait cependant écho aux alternances morphologiques employées dans les déictiques comme ''ici'' et ''là'' ou ''ceci'' et ''cela'' qui initialement dénotent un distinguo de proximité spatial qui a tendance à s’estomper voir devenir caduc selon les emplois, pour ne préserver qu’une utilité de distinction ontologique : ''ce premier objet spécifique distinct de ce second objet spécifique''<ref>{{Article|prénom1=Michèle|nom1=Perret|titre=Le système d'opposition ici, là, là-bas en référence situationnelle|périodique=LINX|volume=3|numéro=1|date=1991|doi=10.3406/linx.1991.1170|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/linx_0246-8743_1991_hos_3_1_1170|consulté le=2021-08-04|pages=141–159}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=John Charles|nom1=Smith|titre=L'évolution sémantique et pragmatique des adverbes déictiques ici, là et là-bas|périodique=Langue française|volume=107|numéro=1|date=1995|doi=10.3406/lfr.1995.5304|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/lfr_0023-8368_1995_num_107_1_5304|consulté le=2021-08-04|pages=43–57}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Marie-Noëlle|nom1=Chamoux|titre=L'égocentrage spatial, les cultures et les situations|périodique=Histoire Épistémologie Langage|volume=26|numéro=1|date=2004|doi=10.3406/hel.2004.2188|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/hel_0750-8069_2004_num_26_1_2188|consulté le=2021-08-04|pages=111–135}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Bernard|nom1=Perron|titre=Au-delà du hors-champ : le hors-scène|périodique=Communication. 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La situation spatiale, pour ce type d’emploi, importe peu voir s’avère hors de propos : ''ce nombre ci est un entier unidimensionnel, celui-là est octonion''. Ce qui n’empêche en rien le maintien simultané de déictique maintenant l’importance de la sémantique spatiale quand les contextes qui s’y prêtent : ''je préfère être ici près de toi où se forge notre intimité que là-bas loin de toi au sommet de la gloire.'' De même un emploi modéré de genre énonciatif adventice peut servir l’emphase du propos de façon générique : <blockquote>C’est ma grande amour, le passion de ma vie. </blockquote> == Sur l’ordre d'énonciation des personnes == Loin de la discrimination stéréotypique de l'adage ''les femmes et le enfants d’abord'', il sera recommandé ici d'énumérer les protagonistes d'une phrase dans l’ordre alphabétique, sauf évidemment si un impératif contextuel rendrait un autre ordre plus approprié, par exemple présenter des enfants du cadet à l’aîné ou inversement. Quelques exemples : * le féminin, le masculin et le neutre ; * la femme, la fille, le garçon et l'homme ; * mesdames, messieurs ; * un mec et une nana ; * un cheval et une jument ; * Ada, Bob, Chloé, Dominique, Ève, etc. == Notes == <references group="N" /> == Références == Bien qu’elles n’aient pas été reliées à une section en particulier, les références suivantes ont aussi alimenté le chemin parcouru dans ce projet de recherche<ref>{{Lien web|titre=Sexisme et grammaires scolaires - Langue-fr.net|url=https://www.langue-fr.net/Sexisme-et-grammaires-scolaires|site=www.langue-fr.net|consulté le=2021-06-28}}, mai 2000, Edwige Khaznadar, </ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Le genre grammatical: réprésentation et traitements cognitifs|url=http://theses.univ-lyon2.fr/documents/lyon2/2005/chevaux_f#p=0&a=title|site=theses.univ-lyon2.fr|consulté le=2021-07-01}}</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=FR|prénom1=Jacques (1873-1943) Auteur du texte|nom1=Damourette|prénom2=Édouard (1890-1940) Auteur du texte|nom2=Pichon|titre=Essai de grammaire de la langue française : des mots à la pensée. 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Revue sur le langage, le genre, les sexualités|numéro=13|date=2022-12-15|issn=2551-0819|doi=10.4000/glad.5689|lire en ligne=https://journals.openedition.org/glad/5689|consulté le=2024-10-16}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|titre=Lexique langage ouvert · itnéo la solution téléphonie IP complète locale ou hébergée|url=https://itneo.fr/lexique-langage-ouvert/|consulté le=2024-10-16}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Langage Inclusif (·ClubMed·)|url=https://langage-inclusif-clubmed.fr/|site=langage-inclusif-clubmed.fr|consulté le=2024-10-16}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Alessandro|nom1=Garcea|titre=Varron et la constitution des paradigmes flexionnels du latin|périodique=Histoire Épistémologie Langage|volume=30|numéro=1|date=2008|doi=10.3406/hel.2008.3133|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/hel_0750-8069_2008_num_30_1_3133|consulté le=2025-01-26|pages=75–89}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=fr|prénom1=Sylvain|nom1=Auroux|titre=Note historique sur les théories du nombre linguistique|périodique=Faits de langues|volume=1|numéro=2|date=1993|issn=1244-5460|doi=10.3406/flang.1993.1296|lire en ligne=https://www.persee.fr/doc/flang_1244-5460_1993_num_1_2_1296|consulté le=2025-01-26|pages=21–27}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|prénom1=Sabina|nom1=Mahmudova|titre=Le “ genre grammatical ” : un objet difficile à transposer et à enseigner ?|périodique=Didactiques & [et] disciplines|volume=1|numéro=1|date=2023-01|lire en ligne=https://hal.science/hal-03953816|consulté le=2026-02-08|pages=189–199}}</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=fr-FR|titre=Petit dico de français neutre/inclusif|périodique=La vie en queer|date=2018-07-26|lire en ligne=https://lavieenqueer.wordpress.com/2018/07/26/petit-dico-de-francais-neutre-inclusif/|consulté le=2026-02-08}}</ref><references/>. :* http://genre.francophonie.org/spip.php?article106 :* [http://feministesentousgenres.blogs.nouvelobs.com/apps/m/archive/2014/01/31/titre-de-la-note-521222.html A bas le binarisme : le sexe est flou et le genre est construit ! entretien avec le philosophe Thierry Hoquet, spécialiste de Darwin et de Donna Haraway] :* [https://www.lalutineduweb.fr/ecriture-inclusive-accessibilite-numerique-jetdv2020/ Écriture inclusive et accessibilité numérique, table ronde lors des Journées d'étude technologies et déficience visuelle - La Lutine du Web] :* [https://www.fabula.org/revue/document12491.php Et al ? La grammaire inclusive, le genre neutre et leur usage (Acta Fabula)] :*[https://simonae.fr/articles/nommer-exister-alpheratz-troisieme-genre Simonæ | Nommer, c’est exister : Alpheratz et le troisième genre] :*[[w:Les Cinq Sexes|Les Cinq Sexes]] sur Wikipédia :*[[w:Corps en tous genres|Corps en tous genres]] sur Wikipédia :* [https://www.motscles.net/blog/comment-ecrire-en-ecriture-inclusive Nombreux, tous... : les mots difficiles en écriture inclusive] :* [[:File:Ĉu latinidaj lingvoj iĝas pli genroneŭtralaj - scivolemo.webm|Ĉu latinidaj lingvoj iĝas pli genroneŭtralaj]] - scivolemo :*[[w:Morphologie du nom en français|Morphologie du nom en français]] :*[[w:Genre grammatical|Genre grammatical]] :*[[w:Langage épicène|Langage épicène]] :*[[w:Virago|Virago]] sur Wikipédia :*Tout ou partie de cette page est issue de cette [http://culture-libre.org/wiki/Sur_l%27extension_des_genres_grammaticaux_en_français publication initiale], du même auteur principal. == Recueil de bibliographies afférentes == <ref group="B">{{Lien web|titre=Féminisation, etc. : références bibliographiques|url=http://j.poitou.free.fr/pro/html/typ/fem-bib.html|site=j.poitou.free.fr|date=3 juillet 2021|consulté le=2021-07-08}}</ref> <references group="B" /> {{Travail de recherche | idfaculté = linguistique | parent = [[Recherche:Département:Linguistique|Département de recherche en linguistique]] }} <!-- == Propositions de nouvelles règles de grammaire palliant les manques et le sexisme de la grammaire française == Nous allons maintenant, pour chacun des genres précédemment exposés : * proposer des articles et pronoms ; * expliciter les recherches qui ont conduit à ces propositions ; * expliciter les règles de grammaire associées ; * donner des exemples d'usages. === Le neutre asexué === ==== L'article indéfini asexué singulier uno ==== Le choix de ''uno'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les articles indéfinis féminin et masculin du français : ''une'' et ''un'' ; * étymologiquement, ''uno''<ref>Sauf précision, les comparaison proposé se base sur l’orthographe commune, et non sur la prononciation</ref> correspond à l’ablatif singulier '''neutre''' (et masculin) du latin ''unus'' (ceci, celui-ci) ; * ''uno'' est l’article défini du masculin singulier en espagnol. Ici le mot est bien entendu à prononcer à la française : /yno/, comme dans ''une eau''. Exemple qui nous amène à une critique possible de cette proposition, à savoir que ''uno eau'' peut paraître pour le moins étrange, de même que pour tout les mots commençants par /o/ ou /ɔ/, voir par /no/ et /nɔ/. Ce à quoi on répondra que ce n'est qu'une question d'habitude, et qu'on peut déjà dire en français des phrases aux consonnances alambiqués : * ''il était en première page, il a fait une une'', ''une unanimité'', etc. ; * ''hein, un Hun humble ?''. Ceci étant, tout comme pour ''le'' et ''la'', rien n’empêche de prévoir une élision pour des motifs euphoniques et de contournement de hiatus. Ce qui donnera donc ''un’eau'', à prononcer /yn o/, soit exactement comme ''une eau''. Pour ce qui est des accords des adjectifs, il serait bien sûr possible de marquer le neutre à l'instar du féminin, mais il semble préférable de limiter l'adjonction de règles à la grammaire déjà fort complexe du français. C'est pourquoi ce projet proposera plutôt de calquer les accords sur l'actuel masculin. Il pourrait d’ailleurs être suggéré que ce soit le masculin qui soit marqué à l'instar du féminin si l’on souhaitait réellement faire un tel type d’adjonction en visant une parité sous la forme d'une symétrie grammaticale. Quelques exemples : * un’idée brillant ; * uno table blanc ; * uno stylo noir ; * uno nouvel ordinateur. Notons que pour l’article indéfini pluriel, on pourra utiliser ''des'', tout comme pour le masculin et le féminin. ==== L'article défini lo ==== Le choix de ''lo'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les articles définis féminin et masculin du français : ''la'' et ''le'' ; * on utilise la même lettre ''o'' que précédemment avec ''uno'' pour marquer le même genre ; * ''lo'' est l’article défini du neutre en espagnol et en italien, c’est également un article défini (masculin) singulier en latin. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Quelques exemples : * lo beau soleil ; * lo long journée ; * lo sombre nuit ; * l'espoir (l'élision reste valable). Notons que pour l’article défini pluriel, on pourra utiliser ''les'', tout comme pour le masculin et le féminin. ==== Les pronoms personnels ol et ols ==== Le choix de ''ol'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les pronoms personnels féminin et masculin du français : ''elle'' et ''il'' ; * on utilise la même lettre ''o'' que précédemment avec ''uno'' et ''lo'' pour marquer le même genre ; * ''ol'' est pronom de la troisième personne du pluriel (elles, eux, ils) en bichlamar ; * ''ol'' est l'abréviation d’''olu'' en ido, pronom personnel singulier (elle, il, lui) ; * ''ol'' est pronom personnel de la troisième personne singulier en turkmène (elle, il). Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Pour le pronom personnel de la troisième personne du pluriel neutre asexué, on pourra utiliser ''ols'', calqué sur ''ils'', les verbes étant à conjuguer classiquement, tout en appliquant la règle qui a été avancée pour l'accord des adjectifs. Quelques exemples : * ''ol pleut'' ; * ''les nuages sont poussés par uno léger brise, ols avancent lentement''. === Le pangenre === ''Note : dans le reste de cet article on emploi le terme ''pangenre'' pour l’ensemble des types rentrant dans les cas décrit dans la section [[Sur l'extension des genres grammaticaux en français#L.27agenre.2C l.27intergenre.2C le pangenre.2C le genre androgyne.2C etc.|L'agenre, l'intergenre, le pangenre, le genre androgyne, etc.]].'' ==== Les pronoms pangenre personnels ul et uls ==== Le choix de ''ul'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les pronoms personnels féminin et masculin du français : ''elle'' et ''il'' ; * la lettre ''u'' permet de forger également un article défini et indéfini en plus des pronoms personnels comme il a été précédemment fait avec ''o'' pour le neutre asexué, tandis que les autres voyelles de l'alphabet latin amène toute à au moins un mot existant lorsqu'on utilise cette méthode de proximité lexicale pour forger de nouveau mots ; * en roumain, le suffixe ''-ul'' est utilisé comme article défini (la, le, les en français classique) et pour les substantifs masculins et neutres qui ne se terminent pas par ''-e''. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Pour ce qui est des accords des adjectifs, on se contentera de calquer ce qui correspond classiquement à la forme non-marquée pour le même nombre, pour les mêmes raisons de simplicité qu'évoquées jusque là. Dans l'usage ici proposé c’est la spécificité grammaticale du genre féminin qui fait figure d'exception superfétatoire<ref>Ce propos porte sur le genre féminin '''grammatical'', soyons clair, nul misogynie ou dénie de spécificité pour les personnes qui ''se sentent femme''.</ref> et absolument pas le genre masculin qui est considéré comme la figure normative dont tout écart relèverait de l'anomalie. Il serait plus simple de s'approcher d'une cohérence linguistique en supprimant une majorité des spécificités du genre féminin, qu'en ajoutant des accords spécifiques pour chaque genre. Pour ceux qui souhaiteraientt explorer cet piste, que nous ne présenterons pas plus en avant ici, il serait par exemple possible d’utiliser le pronom ''èl'' – voir carrément ''el'' – et son pendant avec s pour le pluriel ''els''. Pour le pronom personnel de la troisième personne du pluriel pangenre, on pourra utiliser ''uls'', calqué sur ''ils'', les verbes étant à conjuguer classiquement, tout en appliquant la règle qui a été avancée pour l'accord des adjectifs. Quelques exemples : * ''ul est super sympa'' ; * ''uls sont ponctuels''. ==== L'article indéfini pangenre singulier unu ==== Le choix de ''unu'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les articles indéfinis féminin et masculin du français : ''une'' et ''un'' ; * en ido, ''unu'' est un pronom désignant un ou une personne ; * on emploi la lettre ''u'' comme dans ''ul'' et ''uls''. Ici le mot est bien entendu à prononcer à la française : /yny/, comme dans ''une nue''. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Pour l’article indéfini pluriel, on pourra utiliser ''des'', tout comme pour le masculin et le féminin. Quelques exemples : * ''unu androgyne'' est unu de mes camarades de classe ; * ''unu ami''. ==== L'article pangenre défini lu ==== Le choix de ''lu'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les articles définis féminin et masculin du français : ''la'' et ''le'' ; * en ido ''lu'' est un pronom personnel pour les personnes qui ne souhaitent pas spécifier un genre<ref>Du moins c’est ce qu’y m’est donné de comprendre du [http://io.wiktionary.org/wiki/lu wikvortaro] : ''Se on ne volas uzar ula genro, on povas uzar neutrale la formo lu, qua esas personala pronomo por''</ref> ; * on emploi la lettre ''u'' comme dans ''ul'', ''uls'' et ''unu''. Bien évidemment ''lu'' à l’inconvénient d’être un homonyme du participe passé du verbe lire, mais gageons que le contexte de son emploi suffit probablement à systématiquement à les distinguer, et pour les éventuels cas tordus, on pourra faire disparaître toute ambiguïté en complétant la phrase comme pour n’importe quel autre événement du genre. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Quelques exemples : * lu boulanger ; * lu bel inconnu. Notons que pour l’article défini pluriel, on pourra utiliser ''les'', tout comme pour le masculin et le féminin. === Le groupe mixte === ==== Le pronom personnel mixte ''als'' ==== Le choix de ''als'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les pronoms personnels féminin et masculin du français : ''elles'' et ''ils'' ; * la lettre ''a'' est la seule lettre de l’alphabet latin encore inemployé dans l’emploi d’une construction du type ''lettre + ls'' ne crée pas de conflit avec d’autres mots existant ou fait par ailleurs dans cet article ; * en breton ''al'' est un article définie pouvant signifier le, la ou les. Même remarque que précédemment pour la conjugaison et les accords des adjectifs. Quelques exemples : * ''Une femme, un homme, uno coup de foudre : als s’aiment'' ; * ''Une petite fille et un petit garçon jouent dans uno bac à sable, ensemble als baptisent uno ville de sable.'' === Le groupe sexué indéterminé === ==== L'article défini et sexué indéterminé ''li'' ==== Le choix de ''li'' est motivé par : * la proximité lexicale avec les articles définis féminin et masculin du français : ''la'' et ''le'' ; * la lettre ''i'' est la seule lettre de l’alphabet latin encore inemployé dans une construction du type ''l + lettre'' qui ne crée pas de conflit avec d’autres mots existant ou utilisé par ailleurs dans cet article ; * en ancien français, ''li'' est un article défini ; * en francoprovençal ''li'' est un article défini masculin pluriel, équivalent de ''les''. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Quelques exemples : * Li groupe de musique. Notons que pour l’article défini pluriel, on pourra utiliser ''les'', tout comme pour le masculin et le féminin. ==== Le pronom personnel sexué indéterminé ''al'' ==== Le choix de ''al'' est motivé par : * les mêmes motifs que pour ''als''. Même remarque que précédemment pour les accords des adjectifs. Quelques exemples : * ''Li groupe était arrivé à destination, al se reposa. Li coterie repartie lo lendemain à l'aube, al avait pris du retard.'' --> hqaaw1bpsvq97grv82bsy4rd8rv8uki 0 66543 983853 982847 2026-06-28T20:27:19Z Crochet.david.bot 1005 correction des références 983853 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = physique | numéro = 24 | niveau = 14 | précédent = [[../Circuits électriques dans l'ARQS : associations de conducteurs ohmiques/]] | suivant = [[../Circuits électriques dans l'ARQS : caractéristique d'un dipôle/]] }} == Résistance de sortie d'un dipôle actif linéaire (D.A.L.) == === Résistance de sortie d'un D.A.L. au sens du régime permanent === {{Al|5}}Un D.A.L<ref name="D.A.L."> Dipôle Actif Linéaire.</ref>. en régime permanent ayant pour modélisation de Thévenin<ref name="Thévenin"> '''[[w:Léon_Charles_Thévenin|Léon Charles Thévenin]] (1857 - 1926)''' ingénieur français en télégraphie, à l'origine des simplifications des circuits électriques par linéarisation, on lui doit essentiellement le « [[w:Théorème_de_Thévenin|théorème portant son nom]] » énoncé en <math>\;1883</math>.</ref> l'« association série d'une source de tension parfaite et d'un conducteur ohmique », on appelle <u>résistance de sortie du D.A.L.</u><ref name="D.A.L." /><math>\;\big(</math><u>en régime permanent</u><math>\big)\;</math> et on la note <math>\;\big(</math>usuellement<math>\big)</math> <math>\;R_S</math>, la « <u>résistance du modèle générateur de Thévenin</u><ref name="Thévenin" /> » ; {{Al|5}}du point de vue théorique c'est aussi la « <u>résistance du D.L. quand ce dipôle est rendu passif</u> c'est-à-dire quand la source de tension parfaite est remplacée par un court-circuit »<ref> Uniquement du point de vue théorique car il est impossible de séparer les deux composantes « source de tension parfaite » et « conducteur ohmique » dans un D.A.L. donc impossible pratiquement de court-circuiter la source de tension parfaite sans agir aussi sur le conducteur ohmique.</ref>. === Résistance de sortie d'un D.A.L. au sens de l'A.R.Q.S. === {{Al|5}}Un D.A.L<ref name="D.A.L." />. en A.R.Q.S. a pour modélisation de Thévenin<ref name="Thévenin" /> l'« association série d'une source de tension parfaite de f.e.m. variant avec le temps et d'un dipôle passif linéaire <math>\;\big(</math>D.P.L.<math>\big)\;</math>» ; dans la mesure où la composante passive du modèle de Thévenin<ref name="Thévenin" /> est purement résistive, on appelle <u>résistance de sortie du D.A.L. en A.R.Q.S.</u> et on la note <math>\;\big(</math>usuellement<math>\big)</math> <math>\;r_S</math>, la « <u>résistance du D.P.L<ref name="D.P.L."> Dipôle Passif Linéaire.</ref>. du modèle générateur de Thévenin</u><ref name="Thévenin" /> »<ref> Dans le cas où la composante passive du modèle de Thévenin n'est pas purement résistive, on n'introduit pas cette notion de résistance de sortie pour le D.A.L. en A.R.Q.S., le « <u>D.P.L. du modèle générateur de Thévenin</u> » étant simplement appelé « D.P.L. de sortie du D.A.L. en A.R.Q.S. ».</ref> ; {{Al|5}}du point de vue théorique, c'est encore la « <u>résistance du D.L. quand ce dipôle est rendu passif</u> c'est-à-dire quand la source de tension parfaite est remplacée par un court-circuit <math>\;\big(</math>dans la mesure où le dipôle obtenu est purement résistif<math>\big)\;</math>»<ref> Uniquement du point de vue théorique car il est impossible de séparer les deux composantes « source de tension parfaite » et « D.P.L. » dans un D.A.L. en A.R.Q.S. <math>\;\big(</math>par exemple un générateur de fonctions ou G.B.F.<math>\big)\;</math> donc impossible pratiquement de court-circuiter la source de tension parfaite sans agir aussi sur le D.P.L. ; <br>{{Al|3}}si la composante passive du modèle de Thévenin du D.A.L. en A.R.Q.S. est purement résistive, la résistance de sortie du D.A.L. en A.R.Q.S. <math>\;\big(</math>par exemple un G.B.F.<math>\big)\;</math> peut s'obtenir pratiquement en éteignant la partie active du D.A.L. en A.R.Q.S. <math>\;\big(</math>sur l'exemple du G.B.F., celui-ci doit être débranché du secteur<math>\big)\;</math> mais ceci ne sera correct pratiquement qu'à faible fréquence <math>\big(</math>c.-à-d. <math>\;\lesssim 1\, kHz\big)</math>,</ref>. === Exemple d'un générateur de fonctions - ou générateur basse fréquence (G.B.F.) === {{Al|5}}C'est un cas particulier du paragraphe précédent, la f.e.m. étant alternative <math>\;\big(</math>sinusoïdale, créneau ou triangulaire<math>\big)</math> ; {{Al|5}}la valeur usuelle de <math>\;50\; \Omega\;</math> pour les générateurs de fonctions utilisés au laboratoire<ref> En théorie cette valeur ne représente la résistance de sortie que dans le cas où la composante passive du modèle de Thévenin du G.B.F. est purement résistive, dans le cas contraire elle est appelée « impédance de sortie » et cette appellation acquerra un sens lors de l'étude du r.s.f. <math>\;\big(</math>régime sinusoïdal forcé<math>\big)\;</math> c.-à-d. dans le paragraphe « [[Signaux_physiques_-_bis_(PCSI)/Oscillateurs_amortis_:_régime_sinusoïdal_forcé,_impédance_complexe#Introduction_:_transformation_du_“_lien_d'équation_différentielle_à_cœfficients_réels_constants_entre_tension_aux_bornes_d'un_D.P.L._et_intensité_de_courant_le_traversant_du_r.s.f._”_en_“_loi_d'Ohm_de_l'électricité_«_complexe_»_associée_au_r.s.f._”,_notion_d'«_impédance_complexe_du_D.P.L._utilisé_en_r.s.f._»|introduction : transformation du “ lien d'équations différentielles à cœfficients réels constants entre tension aux bornes d'un D.P.L. et intensité de courant le traversant du r.s.f. ” en “ loi d'Ohm de l'électricité complexe associée au r.s.f. ”, notion d'impédance complexe du D.P.L. utilisé en r.s.f.]] (impédance du D.P.L. en r.s.f.) » du chap.<math>2</math> de la leçon « [[Signaux_physiques_-_bis_(PCSI)|Signaux physiques – bis (PCSI)]] » <math>\;\big[</math>son utilisation n'est correcte que pour une f.e.m. sinusoïdale et son usage pour une f.e.m. triangulaire ou créneau étant un abus <math>\;-\;</math> néanmoins réalisé par tous <math>\;-\;</math> il faudrait en fait parler de « dipôle linéaire passif interne » <math>\;\big(</math>la linéarité étant bien sûr au sens de l'A.R.Q.S.<math>\big)\big]</math>.</ref> est indiquée à côté de la borne de sortie à baïonnettes du générateur, borne notée « output »<ref> Borne « output » sur laquelle peut être branché un câble coaxial à connecteur mâle « B.N.C. » ou un adaptateur « BNC - banane » permettant la connexion au circuit à l'aide de deux fils ; <br>{{Al|3}}revoir ces notions dans le paragraphe « [[Signaux_physiques_(PCSI)/Circuits_électriques_dans_l'ARQS_:_dipôles_linéaires#3ème_exemple_:_générateur_de_fonctions_(ou_G.B.F.)|3^ème exemple : générateur de fonctions (ou G.B.F.)]] » du chap.<math>22</math> de la leçon « [[Signaux_physiques_(PCSI)|Signaux physiques (PCSI)]] » ; <br>{{Al|3}}la signification de connecteur « B.N.C. » est « Bayonet Neill-Concelman », connecteur à baïonnettes dérivant du connecteur créé par Neill et de celui créé par Concelman.</ref>{{,}}<ref> Sur d'autres G.B.F., la résistance de sortie peut ne pas être indiquée à côté de la borne de sortie, vous la trouvez alors sur la notice accompagnant le générateur de fonctions.</ref>. == Influence de la résistance de sortie sur la tension délivrée par un G.B.F. == [[File:Générateur de fonctions - tension pour f.e.m. créneau.png|left|frame|caption|Comparaison de la f.e.m. créneau imposée par un G.B.F<ref name="G.B.F." />. et de la tension aux bornes de ce dernier si l'intensité du courant délivré est d'amplitude restant faible]] [[File:Générateur de fonctions - tension pour f.e.m. créneau - bis.png|right|frame|caption|Comparaison de la f.e.m. créneau imposée par un G.B.F<ref name="G.B.F." />. et de la tension aux bornes de ce dernier si l'intensité du courant délivré est d'amplitude variant avec le temps]] {{Al|5}}Ayant, aux bornes du G.B.F<ref name="G.B.F."> Générateur Basse Fréquence.</ref>. en convention générateur, {{Nobr|«<math>\;u(t)</math>}} <math>= e(t) - r_S\, i(t)\;</math>», la forme choisie pour <math>\;e(t)\;</math> « sinusoïdale, créneau ou triangulaire » <math>\;-\;</math> ainsi que l'amplitude <math>\;-\;</math> ne se retrouve pas nécessairement sans déformation au niveau de <math>\;u(t)\;</math> car il y a « une chute ohmique »<ref> Correspondant à <math>\;r_S\, i(t)</math>.</ref> dépendant de l'intensité du courant délivré et par suite du reste du circuit ; * si l'intensité <math>\;i(t)\;</math> reste faible et de même forme que <math>\;e(t)</math>, alors «<math>\;u(t) \simeq e(t)\;</math>» <math>\;\big\{</math>voir schéma ci-contre à gauche avec une f.e.m. <math>\;e(t)\;</math> « créneau » d'amplitude notable <math>\;U_0 = 10\;V\;</math> dans lequel on reconnaît une forme « quasi-créneau » pour la tension <math>\;u(t)\;</math> due au fait que la résistance <math>\;R\;</math> du circuit extérieur <math>\;\simeq 20\;r_S\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;r_S\;i(0^{+})</math> <math>\simeq 1\;V\;</math> faible devant <math>\;U_0 = 10\;V\big\}\;</math> mais * si l'intensité <math>\;i(t)\;</math> <math>\;-\;</math> même si elle reste de même forme que <math>\;e(t)\;</math> <math>\;-\;</math> a une amplitude variable pouvant être grande, alors <math>\;u(t)\;</math> diffère notablement de <math>\;e(t)\;</math> en forme et en amplitude {{Nobr|<math>\;\big\{</math>voir}} schéma ci-contre à droite avec une f.e.m. <math>\;e(t)\;</math> « créneau » d'amplitude notable <math>\;U_0 = 10\;V\;</math> dans lequel on est relativement éloigné d'une forme « quasi-créneau » pour la tension <math>\;u(t)\;</math> due au fait que la résistance <math>\;R\;</math> du circuit extérieur <math>\;\simeq r_S\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;r_S\;i(0^{+})</math> <math>\simeq 10\;V\;</math> de même ordre de grandeur que <math>\;U_0 = 10\;V\big\}</math>. == Notion de grandeur efficace associée à une grandeur instantanée alternative, mesure des tensions et intensités efficaces == === Définition de la grandeur efficace associée à une grandeur instantanée alternative === {{Définition|titre=Définition d'une grandeur efficace| contenu ={{Al|5}}La valeur efficace <math>\;Y\;</math> d'une grandeur <math>\;T</math>-périodique<ref> Cette grandeur n'est pas nécessairement alternative <math>\;\big(</math>même si c'est le cas le plus fréquent<math>\big)</math>.</ref> <math>\;y(t)\;</math> est la <u>moyenne quadratique de la grandeur instantanée</u> <math>\;y(t)\;</math><ref> c.-à-d. la grandeur réelle constante <math>\;> 0\;</math> dont le carré est la moyenne du carré de la grandeur instantanée.</ref> <center>« c'est-à-dire la grandeur <math>\;Y\;</math> constante réelle <math>\;> 0\;</math>» telle que <br>«<math>\;Y^2 = \left\langle y^2(t) \right\rangle = \dfrac{1}{T}\, \displaystyle\int_0^T y^2(t)\, dt\;</math>»<ref> La notation <math>\;\left\langle f(t) \right\rangle\;</math> signifie valeur moyenne <math>\;\big(</math>temporelle<math>\big)\;</math> de la fonction <math>\;f(t)</math>.</ref>.</center>}} {{Al|5}}<u>Remarque</u> : L'intervalle sur lequel est calculée la moyenne, de largeur <math>\;T</math>, peut être choisi à partir de n'importe quel instant <math>\;t_0</math>, la moyenne en étant indépendante ; {{Al|5}}{{Transparent|Remarque : }}sans raison d'un choix particulier simplifiant le calcul de l'intégrale, on choisit usuellement l'instant <math>\;0</math>. === Évaluation dans le cas d'une grandeur sinusoïdale === {{Propriété|titre = Valeur efficace d'une grandeur sinusoïdale| contenu ={{Al|5}}Soit la grandeur sinusoïdale du temps «<math>\;y(t) = Y_m\, \cos(\omega\, t + \varphi_y)\;</math>» de période <math>\;T = \dfrac{2\,\pi}{\omega}\;</math> et d'amplitude <math>\;Y_m > 0</math>, la valeur efficace de cette grandeur sinusoïdale vaut <div style="text-align: center;">«<math>\;Y = \dfrac{Y_m}{\sqrt{2}}\;</math>»<ref> Résultat suffisamment important pour être retenu.</ref>.</div> {{Al|5}}En conséquence, la grandeur sinusoïdale du temps <math>\;y(t) = Y_m\, \cos(\omega\, t + \varphi)\;</math> est souvent écrite en remplaçant <math>\;Y_m\;</math> par <math>\;Y\,\sqrt{2}\;</math><ref> Dans le domaine de l'électricité c'est quasi systématique, par contre en mécanique on maintient usuellement la notion d'amplitude.</ref> <div style="text-align: center;">soit «<math>\;y(t) = Y\,\sqrt{2}\, \cos(\omega\, t + \varphi_y)\;</math>» avec «<math>\;Y\;</math> grandeur efficace ».</div>}} {{Al|5}}<u>Démonstration</u> : elle consiste à calculer <math>\;Y^2 = \dfrac{1}{T}\, \displaystyle\int_0^T Y_m^2\, \cos^2(\omega\, t + \varphi_y)\, dt</math>, ce qui se fait <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}en linéarisant <math>\;\cos^2(\omega\, t + \varphi_y)\;</math> selon <math>\;\cos^2(\omega\, t + \varphi_y) =</math> <math>\dfrac{1 + \cos(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{2}\;</math> et <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}en remarquant qu'une primitive de <math>\;\dfrac{\cos(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{2}\;</math> étant <math>\;\dfrac{\sin(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{4\,\omega}\;</math> avec les mêmes valeurs pour <math>\;0\;</math> et <math>\;T\;</math><ref> La fonction <math>\;\sin(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)\;</math> étant périodique de période <math>\;\dfrac{2\,\pi}{2\,\omega} = \dfrac{1}{2}\,\dfrac{2\,\pi}{\omega} = \dfrac{T}{2}</math>.</ref>, donne une contribution nulle à l'intégrale correspondante <math>\;\displaystyle\int_0^T \dfrac{\cos(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{2}\, dt = \cancel{ \left[ \dfrac{\sin(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{4\,\omega} \right]_0^T} = 0\;</math> dont <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}on déduit <math>\;Y^2 =</math> <math>\dfrac{Y_m^2}{T}\, \displaystyle\int_0^T \dfrac{1 + \cos(2\,\omega\, t + 2\,\varphi_y)}{2}\, dt = \dfrac{Y_m^2}{T}\, \left[ \dfrac{t}{2} \right]_0^T = \dfrac{Y_m^2}{\cancel{T}}\, \dfrac{\cancel{T}}{2} = \dfrac{Y_m^2}{2}\;</math> <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}soit, comme la valeur efficace doit être positive et que l'amplitude l'est aussi, <math>\;Y = \dfrac{Y_m}{\sqrt{2}}\;</math><ref> Calcul qu'il est conseillé de savoir refaire rapidement.</ref> C.Q.F.D<ref name="C.Q.F.D."> Ce Qu'il Fallait Démontrer.</ref>.. === En exercice, évaluation dans le cas de grandeurs « créneau » ou « triangulaire » symétriques === <center>Le caractère « symétrique » d'une grandeur périodique signifie que les durées des alternances <math>\;> 0\;</math> et <math>\;< 0\;</math><ref> C.-à-d. dont les valeurs de la grandeur sont <math>\;> 0\;</math> ou <math>\;< 0</math>.</ref> sont les mêmes.</center> ==== Valeur efficace d'une grandeur « créneau (symétrique) » ==== <center>Le qualificatif « symétrique » affecté au créneau est entre parenthèses car le résultat en est indépendant.</center> {{Al|5}}Soit le signal créneau <math>\;T</math>-périodique symétrique «<math>\;y(t) = \left\lbrace \begin{array}{l} Y_m\quad\text{ pour }\; t \in \left] \dfrac{T}{2}\, ,\, T \right[\\ -Y_m\;\text{ pour }\; t \in \left] 0\, ,\,\dfrac{T}{2} \right[\end{array} \right.\;</math>», on obtient, sans aucune difficulté, la valeur efficace de ce signal créneau <math>\;\big(</math>symétrique<math>\big)\;</math> <center>«<math>\;Y = Y_m\;</math>»<ref> Il suffit d'écrire <math>\;y^2(t) = Y_m^2\;</math> pour s'en convaincre et comme <math>\;y^2(t)\;</math> garde la même valeur que le signal soit symétrique ou non, on en déduit que la valeur efficace est indépendant du caractère symétrique du signal créneau.</ref>.</center> ==== Valeur efficace d'une grandeur « triangulaire symétrique » ==== {{Al|5}}Soit le signal triangulaire <math>\;T</math>-périodique symétrique connu par son graphe « une alternance <math>\;\searrow\;</math> linéairement de <math>\;Y_m\;</math> à <math>\;-Y_m\;</math> sur l'intervalle <math>\;\left[ -\dfrac{T}{2}\, ,\, 0 \right]\;</math>» suivie <br>{{Al|2}}{{Transparent|Soit le signal triangulaire <math>\;\color{transparent}{T}</math>-périodique symétrique connu par son graphe }}d'« une alternance <math>\;\nearrow\;</math> linéairement de <math>\;-Y_m\;</math> à <math>\;Y_m\;</math> sur l'intervalle <math>\;\left[ 0\, ,\, \dfrac{T}{2} \right]\;</math>»<ref> Le graphe est à tracer par soi-même.</ref> <br>{{Al|5}}{{Transparent|Soit le signal triangulaire <math>\;\color{transparent}{T}</math>-périodique symétrique }}dont on déduit la définition mathématique du signal triangulaire symétrique suivante «<math>\;y(t) = \left\lbrace \begin{array}{l} \dfrac{4\,Y_m}{T}\, \left( t - \dfrac{T}{4} \right)\quad\text{ pour }\; t \in \left[ 0\, ,\, T \right]\\ -\dfrac{4\,Y_m}{T}\, \left( t + \dfrac{T}{4} \right)\;\text{ pour }\; t \in \left[ -\dfrac{T}{2}\, ,\, 0 \right]\end{array} \right.\;</math>»<ref> On détermine la pente de la partie linéaire sur <math>\;\left[ -\dfrac{T}{2}\, ,\, 0 \right]\;</math> : <math>\;\dfrac{\Delta y}{\Delta t} = \dfrac{(-Y_m) - (Y_m)}{0 - \left( -\dfrac{T}{2} \right)} = -\dfrac{4\,Y_m}{T}\;</math> et on sait que cette partie linéaire coupe l'axe des temps en <math>\;-\dfrac{T}{4}</math> puis <br>{{Al|3}}on détermine la pente de la partie linéaire sur <math>\;\left[ 0\, ,\, \dfrac{T}{2} \right]\;</math> : <math>\;\dfrac{\Delta y}{\Delta t} = \dfrac{(Y_m) - (-Y_m)}{\left( \dfrac{T}{2} \right) - 0} = \dfrac{4\,Y_m}{T}\;</math> et on sait que cette partie linéaire coupe l'axe des temps en <math>\;\dfrac{T}{4}</math>.</ref>, <br>{{Al|5}}{{Transparent|Soit le signal triangulaire <math>\;\color{transparent}{T}</math>-périodique symétrique }}on détermine <math>\;-\;</math> sans difficultés majeures <math>\;-\;</math> la valeur efficace de ce signal triangulaire symétrique <center>«<math>\;Y = \dfrac{Y_m}{\sqrt{3}}\;</math>»<ref> Cette valeur n'est pas à retenir mais à retrouver si besoin est.</ref>.</center> {{Al|5}}<u>Démonstration</u> : La définition de la grandeur efficace <math>\;Y\;</math> nous conduit à calculer son carré égal à la moyenne du carré du signal c'est-à-dire <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}<math>\;Y^2 =</math> <math>\dfrac{1}{T}\,\displaystyle\int_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}} y^2(t)\,dt = \dfrac{1}{T}\,\displaystyle\int_{-\frac{T}{2}}^0 \left[ -\dfrac{4\,Y_m}{T} \right]^2\, \left( t + \dfrac{T}{4} \right)^2\, dt + \dfrac{1}{T}\,\displaystyle\int_0^{\frac{T}{2}} \left[ \dfrac{4\,Y_m}{T} \right]^2\, \left( t - \dfrac{T}{4} \right)^2\, dt\;</math> dans laquelle <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}on remarque que si on fait le changement de variable <math>\;t' = t + \dfrac{T}{2}\;</math> dans la 1^ère intégrale on retrouve la 2^ème intégrale ; {{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : on remarque que }}en effet en faisant le changement de variable <math>\;t' = t + \dfrac{T}{2}\;</math> dans la 1^ère intégrale <math>\Rightarrow</math> <math>\;\left( t + \dfrac{T}{4} \right)^2\;</math> devient <math>\;\left( t' - \dfrac{T}{4} \right)^2\;</math> et les bornes <math>\;-\dfrac{T}{2}\;</math> et <math>\;0\;</math> pour la variable <math>\;t\;</math> deviennent respectivement <math>\;0\;</math> et <math>\;\dfrac{T}{2}\;</math> de la variable <math>\;t'</math>, d'où la 1^ère intégrale s'identifie bien à la 2^ème ; {{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}on en déduit <math>\;Y^2 = \dfrac{2}{T}\,\displaystyle\int_0^{\frac{T}{2}} \dfrac{16\,Y_m^2}{T^2}\, \left( t - \dfrac{T}{4} \right)^2\, d\! \left( t - \dfrac{T}{4} \right)\;</math><ref> Le changement de variable <math>\;u = t - \dfrac{T}{4}\;</math> s'imposant, on utilise une façon de faire ce changement de variable sans nommer la nouvelle variable, pour cela on laisse <math>\;\left( t - \dfrac{T}{4} \right)^2\;</math> et on remplace <math>\;dt\;</math> par <math>\;d\! \left( t - \dfrac{T}{4} \right)</math>, on évalue alors la modification entraînée et on la corrige, si besoin, en mettant devant l'intégrale un facteur multiplicatif adéquat <math>\;\bigg[</math>ici il n'y a aucune modification mais supposant que l'on ait à évaluer <math>\;J =</math> <math>\displaystyle\int_0^{\frac{T}{2}} \left( 2\,t - \dfrac{T}{2} \right)^2\, dt</math>, on remplacerait <math>\;dt\;</math> par <math>\;d\! \left( 2\, t - \dfrac{T}{2} \right)\;</math> ce qui introduisant un facteur <math>\;2\;</math> en trop nécessite de corriger cette modification en mettant un facteur <math>\;\dfrac{1}{2}\;</math> devant l'intégrale soit <math>\;J = \dfrac{1}{2}\,\displaystyle\int_0^{\frac{T}{2}} \left( 2\,t - \dfrac{T}{2} \right)^2\, d\! \left( 2\, t - \dfrac{T}{2} \right)\bigg]</math>.</ref> s'intégrant en <math>\;Y^2 = \dfrac{32\,Y_m^2}{T^3}\, \left[ \dfrac{\left( t - \dfrac{T}{4} \right)^3}{3} \right]_0^{\frac{T}{2}} =</math> <math>\dfrac{32\,Y_m^2}{3\,T^3}\, \left[ \left( \dfrac{T}{4} \right)^3 - \left( -\dfrac{T}{4} \right)^3 \right] = \dfrac{Y_m^2}{3}\;</math> d'où <br>{{Al|5}}{{Transparent|Démonstration : }}la valeur efficace <math>\;Y\;</math> étant positive ainsi que la valeur de crête supérieure <math>\;Y_m</math>, on en déduit <math>\;Y = \dfrac{Y_m}{\sqrt{3}}\;</math> C.Q.F.D<ref name="C.Q.F.D." />. === Intérêt énergétique de la valeur efficace === {{Al|5}}La puissance électrique instantanée reçue par un conducteur ohmique de résistance <math>\;R\;</math> s'écrivant selon «<math>\;\mathcal{P}_{e,\,r,\,R}(t) = \left\lbrace \begin{array}{l} R\, \left[ i(t) \right]^2\\ \dfrac{\left[ u(t) \right]^2}{R}\end{array}\right\rbrace\;</math>» avec <math>\;\left\lbrace i(t)\,,\,u(t) \right\rbrace\;</math> « l'intensité du courant le traversant ainsi que la tension entre ses bornes » et {{Al|5}}la puissance électrique moyenne, en régime périodique, se définissant par «<math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \left\langle \mathcal{P}_{e,\,r,\,R}(t) \right\rangle = \dfrac{1}{T}\, \displaystyle\int_0^T \mathcal{P}_{e,\,r,\,R}(t)\,dt\;</math>», on obtient, suivant que la puissance électrique instantanée est exprimée en fonction de l'intensité du courant traversant le conducteur ou la tension aux bornes de ce dernier : * <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \left\langle \mathcal{P}_{e,\,r,\,R}(t) \right\rangle = R\; \left\langle i^2(t) \right\rangle = R\; \left\lbrace \dfrac{1}{T}\, \displaystyle\int_0^T i^2(t)\,dt\right\rbrace\;</math> c'est-à-dire encore «<math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = R\;I^2\;</math>» dans laquelle «<math>\;I\;</math> est l'intensité efficace du courant traversant le conducteur » ou * <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \left\langle \mathcal{P}_{e,\,r,\,R}(t) \right\rangle = \dfrac{1}{R}\; \left\langle u^2(t) \right\rangle = \dfrac{1}{R}\; \left\lbrace \dfrac{1}{T}\, \displaystyle\int_0^T u^2(t)\,dt\right\rbrace\;</math> c'est-à-dire encore «<math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \dfrac{U^2}{R}\;</math>» dans laquelle «<math>\;U\;</math> est la tension efficace aux bornes du conducteur » ; {{Al|5}}on obtient donc une expression de la <u>puissance électrique moyenne reçue par un conducteur ohmique</u> de résistance <math>\;R\;</math> <u>s'écrivant de façon unique en fonction des valeurs efficaces</u> de l'intensité du courant traversant le conducteur ou de la tension aux bornes de ce dernier, <u>quelle que soit la forme du régime</u> « créneau, triangulaire symétrique ou sinusoïdal » selon <center>«<math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = R\;I^2\;</math>» ou «<math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \dfrac{U^2}{R}\;</math>» avec <br>«<math>\;\left\lbrace I\,,\,U \right\rbrace\;</math> les valeurs efficaces de <math>\;\left\lbrace i(t)\,,\,u(t) \right\rbrace\;</math> traversant le conducteur ou aux bornes de ce dernier ».</center> {{Al|5}}<u>Commentaire</u> : Si on écrivait la puissance électrique moyenne reçue par un conducteur ohmique de résistance <math>\;R\;</math> en fonction de la valeur de crête positive<ref name="amplitude"> Ou amplitude pour un régime sinusoïdal.</ref> <math>\;I_m\;</math> de l'intensité du courant le traversant ou en fonction de la valeur de crête positive<ref name="amplitude" /> <math>\;U_m\;</math> de la tension entre ses bornes, on obtiendrait, en utilisant le lien entre valeur efficace et valeur de crête positive<ref name="amplitude" />, une expression différente suivant la forme du régime : * régime créneau <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = R\;I_m^2\;</math> ou <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \dfrac{U_m^2}{R}</math>, * régime triangulaire symétrique <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = R\;\dfrac{I_m^2}{3}\;</math> ou <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \dfrac{U_m^2}{3\;R}\;</math> et * régime sinusoïdal <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = R\;\dfrac{I_m^2}{2}\;</math> ou <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R} = \dfrac{U_m^2}{2\;R}</math>. {{Al|5}}{{Transparent|Commentaire : }}l'unicité de la forme de la puissance électrique moyenne reçue par un conducteur ohmique <math>\;P_{\text{moy},\,e,\,r,\,R}\;</math> en fonction de la valeur efficace adaptée justifie, à elle seule, son introduction. === Utilisation d'un multimètre en régime alternatif périodique === {{Al|5}}Un multimètre peut fonctionner en voltmètre ou en ampèremètre, on peut choisir un fonctionnement * en régime permanent, repéré par <math>\;=</math>, de plus, quand les graduations sont colorées, elles sont blanches ou * en régime périodique, repéré par <math>\;\sim</math>, de plus, quand les graduations sont colorées, elles sont rouges ; <center>« si on travaille en régime périodique <u>le multimètre fournit la valeur efficace</u> » ;</center> {{Al|5}}il existe deux types de multimètres : * un multimètre « bas de gamme », <u>donnant la valeur efficace uniquement en régime sinusoïdal</u> <math>\;\big[</math>le multimètre détermine l'amplitude et divise par <math>\;\sqrt{2}\;</math> pour l'affichage<math>\big]</math>, dans ce cas les valeurs efficaces affichées sont fausses pour d'autres régimes périodiques « créneau ou triangulaire symétrique »<ref> En régime créneau, l'affichage donne un résultat sous-estimé alors qu'en régime triangulaire symétrique, il donne un résultat surestimé.</ref>, * un multimètre « T.R.M.S<ref> « True Root Mean Square » ou « moyenne quadratique exacte ».</ref>. », <u>donnant la valeur efficace quel que soit le régime</u> <math>\;\big[</math>l'obtention pouvant se faire par réponse du multimètre proportionnellement au carré de la grandeur, avec une inertie du multimètre ne permettant pas un affichage instantané et se matérialisant avec un affichage de la moyenne<math>\big]</math>. == Mesure de la résistance de sortie d'un G.B.F. par méthode de la tension moitié == === Générateur de Thévenin équivalent au G.B.F. vu de ses bornes de sortie === {{Al|5}}En supposant que le D.P.L<ref name="D.P.L." />. de sortie du G.B.F<ref name="G.B.F." />. est purement résistif, le générateur de Thévenin<ref name="Thévenin" /> équivalent au G.B.F<ref name="G.B.F." />. vu de ses bornes de sortie est <br>{{Al|5}}l'« association série d'une source de tension parfaite de f.e.m. <math>\;e(t)\;</math> et d'un conducteur ohmique de résistance <math>\;r_S</math> <math>\;\big(</math>résistance de sortie<math>\big)\;</math>»<ref> Il convient bien sûr d'ajouter un schéma comme cela est fait au paragraphe suivant.</ref>, la f.e.m. étant de forme « créneau, triangulaire ou sinusoïdal ». === Impossibilité théorique de mesurer la f.e.m. efficace d'un G.B.F. à l'aide d'un multimètre === [[File:Tension aux bornes d'un G.B.F. - multimètre.png|thumb|300px|Schéma de mesure de tension efficace aux bornes d'un G.B.F<ref name="G.B.F." />. par un multimètre en fonctionnement alternatif]] {{Al|5}}En régime alternatif on sélectionne <math>\;\sim\;</math> pour le fonctionnement du multimètre, la mesure donnera alors la « valeur efficace »<ref> Quelle que soit la forme du signal sélectionnée pour les multimètres « T.R.M.S. » <math>\;\big[</math>nous supposerons <math>\;-\;</math> sauf avis contraire <math>\;-\;</math> que nous utiliserons toujours ce type de multimètre<math>\big]</math>.</ref> ; {{Al|5}}le principe de fonctionnement d'un multimètre utilisé en voltmètre, donc « placé en dérivation »<ref> En dérivation si le G.B.F. est déjà monté dans un circuit, si le G.B.F. est en sortie ouverte <math>\;-\;</math> comme c'est le cas dans le schéma ci-contre <math>\;-\;</math> la dérivation sur une sortie ouverte revient à placer le multimètre en série.</ref> aux bornes du G.B.F<ref name="G.B.F." />., étant de mesurer l'intensité efficace <math>\;I_V\;</math> traversant le multimètre et de la convertir en tension suivant <math>\;U = R_V\; I_V</math>, <math>\;U\;</math> étant alors la tension efficace aux bornes du {{Nobr|G.B.F<ref name="G.B.F." />.,}} le multimètre étant en effet équivalent à un conducteur ohmique de très grande résistance <math>\;R_V\;</math> <ref> Le fait que la résistance équivalente au multimètre soit très grande <math>\;\big[</math>au moins quelques dizaines de <math>\;k \Omega\big]\;</math> est une réalité qui n'intervient pas dans ce qu'on a écrit jusqu'ici.</ref> ; {{Al|5}}il est théoriquement impossible de mesurer la f.e.m. efficace <math>\;\big(</math>ou tension à vide efficace<math>\big)\;</math> d'un G.B.F<ref name="G.B.F." />. à l'aide d'un multimètre car, pour cela, il faudrait que le G.B.F<ref name="G.B.F." />. ne délivre aucun courant alors qu'un courant est nécessaire au fonctionnement du multimètre, courant ne pouvant être délivré que par le G.B.F<ref name="G.B.F." />. ; <br>{{Al|5}}la tension efficace mesurée par le multimètre étant alors <math>\;U = \dfrac{R_V}{R_V + r_S}\;E\;</math> où <math>\;E\;</math> est la f.e.m. efficace du G.B.F<ref name="G.B.F." />.{{,}}<ref> Cette relation en valeur efficace se déduit de celle en valeur instantanée <math>\;u(t) = \dfrac{R_V}{R_V + r_S}\;e(t)\;</math> correspondant à la tension de sortie ouverte d'un pont diviseur de tension alimenté à l'entrée par la f.e.m. <math>\;e(t)</math>, <math>\;\big\{</math>voir le paragraphe « [[Signaux_physiques_(PCSI)/Circuits_électriques_dans_l'ARQS_:_associations_de_conducteurs_ohmiques#Cas_particulier_très_important_du_réseau_dipolaire_«_pont_diviseur_de_tension_alimenté_en_entrée_par_uE(t)_et_en_sortie_ouverte_»|cas particulier très important du réseau dipolaire pont diviseur de tension alimenté en entrée par u_E(t) et en sortie ouverte]] » du chap.<math>23</math> de la leçon « [[Signaux_physiques_(PCSI)|Signaux physiques (PCSI)]] »<math>\big\}\;</math> le passage en valeurs efficaces résultant de <math>\;u^2(t) =</math> <math>\dfrac{R_V^2}{(R_V + r_S)^2}\;e^2(t)\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;\left\langle u^2(t) \right\rangle = \dfrac{R_V^2}{(R_V + r_S)^2}\;\left\langle e^2(t) \right\rangle\;</math> ou <math>\;U^2 = \dfrac{R_V^2}{(R_V + r_S)^2}\;E^2\;</math> d'où la relation énoncée ;<br>{{Al|3}}attention le passage d'une relation en valeurs instantanées à une relation identique en valeurs efficaces n'est possible, sans autre réflexion, que s'il s'agit d'une relation de proportionnalité avec un cœfficient de proportionnalité positif, <br>{{Al|3}}{{Transparent|attention }}contre-exemple, a priori, <math>\;u(t) = e(t) - r_S\; i(t)\;</math> <math>\nRightarrow</math> <math>\;U = E - r_S\; I\;</math> <math>\bigg[</math>ne s'agissant pas d'une relation de proportionnalité avec un cœfficient de proportionnalité positif, la relation en valeurs efficaces doit être établie pour être vraie <math>\;\big(</math>et en général elle ne l'est pas<math>\big)</math>, toutefois dans ce circuit elle reste vraie <math>\;i(t)\;</math> et <math>\;e(t)\;</math> étant <math>\;\propto\;</math> d'où <math>\;u^2(t) = e^2(t) + r_S^2\, i^2(t) - 2\,r_S\,e(t)\,i(t)\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;\left\langle u^2(t) \right\rangle =</math> <math>\left\langle e^2(t) \right\rangle + r_S^2\, \left\langle i^2(t) \right\rangle - 2\,r_S\, \left\langle e(t)\,i(t) \right\rangle\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;U^2 = E^2 + r_S^2\, I^2 - 2\,r_S\, \left\langle e(t)\,i(t) \right\rangle\;</math> ce qui permet d'écrire <math>\;U^2 =</math> <math>\left( E - r_S\, I \right)^2 + 2\,r_S\, \left[ E\, I - \left\langle e(t)\,i(t) \right\rangle \right]\;</math> établissant que la relation <math>\;U = E - r_S\; I\;</math> est vraie à condition que <math>\;\left\langle e(t)\,i(t) \right\rangle\; \overset{\text{?}}{=}\; E\, I =</math> <math>\sqrt{\left\langle e^2(t) \right\rangle\; \left\langle i^2(t) \right\rangle}</math>, ce qui se démontre en utilisant <math>\;i(t) = \dfrac{e(t)}{r_S + R_V}\bigg]</math>.</ref>, on constate que <math>\;U\;</math> est donc toujours théoriquement <math>\;<\;</math> à <math>\;E</math>, toutefois <br>{{Al|5}}pratiquement, <math>\;r_S\;</math> étant usuellement <math>\;\ll R_V\;</math> car <math>\;R_V\;</math> est de très grande valeur<ref> Revoir l'« [[Signaux_physiques_(PCSI)/Circuits_électriques_dans_l'ARQS_:_dipôles_linéaires#Ordre_de_grandeur_des_résistances|ordre de grandeur des résistances]] » du chap.<math>22</math> de la leçon « [[Signaux_physiques_(PCSI)|Signaux physiques (PCSI)]] » par exemple l'utilisation d'un calibre de <math>\;10\; V\;</math> correspondrait à <math>\;R_V \simeq 500\, k \Omega</math>.</ref>, on a en pratique «<math>\;U \simeq E\;</math>». === Utilisation d'un montage suiveur interposé entre le multimètre et le G.B.F. pour mesurer la f.e.m. efficace d'un G.B.F. === [[File:F.e.m. d'un G.B.F. - suiveur et multimètre.png|thumb|450px|Schéma de mesure de f.e.m. efficace d'un G.B.F<ref name="G.B.F." />. placé à l'entrée d'un montage suiveur, lequel est fermé sur un multimètre en fonctionnement alternatif]] {{Al|5}}Si la résistance de sortie du G.B.F<ref name="G.B.F." />. <math>\;r_S\;</math> n'est pas petite devant la résistance équivalente <math>\;R_V\;</math> du multimètre en fonctionnement de voltmètre c'est-à-dire si l'approximation <math>\;r_S \ll R_V\;</math> conduisant à <math>\;U \simeq E\;</math> n'est pas réalisée, on peut utiliser un « montage suiveur » qui est un quadripôle de « résistance d'entrée »<ref> La définition est donnée au paragraphe « [[Signaux_physiques_(PCSI)/Circuits_électriques_dans_l'ARQS_:_résistance_de_sortie,_résistance_d'entrée#Résistance_d'entrée_d'un_R.D.P.L._au_sens_de_l'A.R.Q.S.|résistance d'entrée d'un R.D.P.L. au sens de l'A.R.Q.S.]] » plus loin dans ce chapitre, le quadripôle fermé sur une charge constituant un R.D.P. c'est la résistance de ce R.D.P. vu des bornes d'entrée.</ref> « infinie »<ref> Une résistance d'entrée infinie signifie encore que l'intensité du courant d'entrée <math>\;i_E(t)\;</math> est toujours nulle.</ref> et tel que la tension de sortie est toujours égale à la tension d'entrée <math>\;\big(</math>voir schéma ci-contre<math>\big)</math> : {{Al|5}}l'absence de courant d'entrée du montage suiveur entraîne que <u>sa tension d'entrée est toujours égale à la f.e.m. du G.B.F.</u><ref name="G.B.F." /> d'une part, et d'autre part <u>la tension de sortie du montage suiveur étant toujours égale à la tension d'entrée</u> elle est donc égale à la f.e.m. du G.B.F<ref name="G.B.F." />. soit <math>\;u_S(t) = u_E(t) = e(t)</math> ; {{Al|5}}<u>remarque</u> : le multimètre ne pouvant indiquer une réponse que s'il est traversé par un courant, ce dernier est fourni par {{Nobr|l'A.S<ref name="A.S."> Alimentation Stabilisée.</ref>.}} alimentant le circuit intégré du montage suiveur, A.S<ref name="A.S." />. apportant ainsi l'énergie nécessaire au fonctionnement de ce montage ; {{Al|5}}le courant d'intensité <math>\;i_S(t)\;</math> sortant du montage suiveur et traversant le multimètre est adapté à la tension <math>\;u_S(t)\;</math> aux bornes de ce dernier par <math>\;i_S(t) =</math> <math>\dfrac{u_S(t)}{R_V}\; \overset{\cdots}{=}\; \dfrac{e(t)}{R_V}</math>, l'indication du multimètre étant alors la valeur efficace de <math>\;u_S(t)\; \overset{\cdots}{=}\; e(t)\;</math> c'est-à-dire <math>\;U_S\; \overset{\cdots}{=}\; E\;</math> où <math>\;E\;</math> est la f.e.m. efficace du G.B.F<ref name="G.B.F." />.{{,}}<ref> L'intensité efficace traversant le multimètre étant alors <math>\;I_S = \dfrac{E}{R_V}</math>.</ref>. === Exposé de la « méthode de la tension moitié » pour mesurer la résistance de sortie d'un G.B.F. === [[File:Résistance de sortie d'un G.B.F. - méthode de tension moitié.png|thumb|300px|Montage pour mesurer la résistance de sortie d'un G.B.F<ref name="G.B.F." />. par la méthode de la tension moitié]] {{Al|5}}Ayant déterminé auparavant la f.e.m. efficace du G.B.F<ref name="G.B.F." />. on réalise le montage ci-contre dans lequel le G.B.F<ref name="G.B.F." />. alimente un conducteur ohmique de résistance variable <math>\;X\;</math> <ref> Par exemple une série de boîtes « A.O.I.P. » <math>\;\big[</math>« Association des Ouvriers en Instruments de Précision » <math>\;\big(</math>coopérative ouvrière de production française créée en <math>\;1896\;</math> à Paris, a été la plus grande coopérative d'Europe vers les années <math>\;1970\;</math> avec <math>\;4600\;</math> salariés, longtemps à la pointe du progrès social avec, notamment, un salaire unique du directeur à l'ouvrier, mise à mal par décision ministérielle en <math>\;1979\;</math> partageant le marché des télécommunications entre deux entreprises seulement « Thomson » et « C.I.T. Alcatel », elle est abandonnée par les pouvoirs publics et perd progressivement ses différentes activités, ses biens immobiliers et ses salariés pour arriver en <math>\;2003\;</math> à un plan de cession totale désignant la reprise de <math>\;66\;</math> salariés par le groupe ASGARD sous le nom d'« A.O.I.P. s.a.s. » ; au plus fort de ses activités elle comprenait deux usines en Bretagne, une usine à Béziers, une à Toulouse, une à Évry, le siège social et une autre usine dans le XIII^ème à Paris, elle fabriquait des appareils photo et du matériel cinématographique, des télégraphes et téléphones, des centraux téléphoniques en assurant leur installation, des appareils de mesure <math>\;-\;</math> dont les boîtes noires de résistances étalon dont il est question ci-avant <math>\;-\;</math> du matériel d'automatisme et du matériel de navigation<math>\big)\big]</math>.</ref> aux bornes duquel on branche un multimètre fonctionnant en voltmètre dans le but de mesurer la tension efficace imposée par le G.B.F<ref name="G.B.F." />. alimentant le conducteur ohmique de résistance variable <math>\;X</math> ; {{Al|5}}dans la mesure où «<math>\;R_V \gg X\;</math>», « la tension efficace mesurée est <math>\;U = \dfrac{X}{X + r_S}\;E\;</math>» par sortie ouverte d'un pont diviseur de tension alimenté en entrée par <math>\;e(t)\;</math><ref name="P.D.T. en sortie ouverte"> Voir le paragraphe « [[Signaux_physiques_(PCSI)/Circuits_électriques_dans_l'ARQS_:_associations_de_conducteurs_ohmiques#Cas_particulier_très_important_du_réseau_dipolaire_«_pont_diviseur_de_tension_alimenté_en_entrée_par_uE(t)_et_en_sortie_ouverte_»|cas particulier très important du réseau dipolaire pont diviseur de tension alimenté en entrée par u_E(t) et en sortie ouverte]] » du chap.<math>23</math> de la leçon « [[Signaux_physiques_(PCSI)|Signaux physiques (PCSI)]] ».</ref>{{,}}<ref> En effet on peut négliger l'intensité du courant traversant le multimètre par rapport à celle du courant traversant le conducteur ohmique de résistance variable, ce qui revient à considérer, en 1^ère approximation, que le P.D.T. alimenté en entrée par <math>\;e(t)\;</math> est en sortie ouverte <math>\;\big(</math>même si le courant traversant le multimètre est indispensable pour que ce dernier donne une indication<math>\big)</math>.</ref> ; {{Al|5}}on commence d'abord avec une « grande valeur de <math>\;X\;</math> <math>\Rightarrow</math> <math>\;U \simeq E\;</math>» et <br>{{Al|5}}on diminue <math>\;X\;</math> jusqu'à obtenir «<math>\;U \simeq \dfrac{E}{2}\;</math>», dans ce cas «<math>\;X_{\frac{1}{2}} = r_S\;</math>» et « on lit la valeur de <math>\,r_S\;</math> sur les boîtes de résistances variables » ; {{Al|5}}pour que cette mesure soit correcte il faut donc que «<math>\;R_V \gg X_{\frac{1}{2}}\;</math> soit <math>\;R_V \gg r_S\;</math>», <br>{{Al|5}}{{Transparent|pour que cette mesure soit correcte }}si ceci n'était pas réalisé<ref> Ce qui n'est pas le cas si <math>\;r_S = 50\, \Omega</math>.</ref> ou si on ne se contentait pas de cette approximation, on insérerait entre le conducteur ohmique et le voltmètre un montage suiveur<ref> De façon à ce qu'aucun courant traversant le conducteur ohmique de résistance variable ne soit dévié vers l'entrée du montage suiveur d'une part et d'autre part que la tension aux bornes du multimètre c.-à-d. la tension de sortie du montage suiveur, soit égale à la tension aux bornes du conducteur ohmique de résistance variable c.-à-d. la tension d'entrée du montage suiveur, le courant nécessaire au fonctionnement du multimètre étant délivré par l'A.S. alimentant le montage suiveur.</ref>. == Résistance d'entrée d'un réseau dipolaire passif linéaire (R.D.P.L.) == === Résistance d'entrée d'un R.D.P.L. au sens du régime permanent === {{Al|5}}« La résistance d'entrée d'un R.D.P.L<ref name="R.D.P.L."> Réseau Dipôle Passif Linéaire.</ref>. au sens du régime permanent » est « la résistance <math>\;R_E\;</math> du conducteur ohmique équivalent au R.D.P.L. »<ref name="R.D.P.L." /> ; {{Al|8}}{{Transparent|« La résistance d'entrée d'un R.D.P.L. au sens du régime permanent » }}c'est aussi le rapport «<math>\;R_E = \dfrac{U_E}{I_E}\;</math>» où «<math>\;I_E\;</math> est l'intensité du courant circulant dans le R.D<ref name="R.D."> Réseau Dipolaire.</ref>. et <math>\;U_E\;</math> la tension à ses bornes » {{Nobr|<math>\;\big(</math>en}} convention récepteur<math>\big)</math>. === Résistance d'entrée d'un R.D.P.L. au sens de l'A.R.Q.S. === {{Al|5}}« La résistance d'entrée d'un R.D.P.L<ref name="R.D.P.L." />. en A.R.Q.S. » est, « dans la mesure où le R.D<ref name="R.D." />. est purement résistif, la résistance <math>\;r_E\;</math> du conducteur ohmique équivalent au R.D.P.L. »<ref name="R.D.P.L." /> ; {{Al|8}}{{Transparent|« La résistance d'entrée d'un R.D.P.L. en A.R.Q.S. » }}c'est aussi, « dans la mesure où le R.D<ref name="R.D." />. est purement résistif, le rapport <math>\;r_E = \dfrac{u_E(t)}{i_E(t)}\;</math>» où «<math>\;i_E(t)\;</math> est l'intensité du courant circulant dans le {{Nobr|R.D<ref name="R.D." />.}} à l'instant <math>\;t\;</math> et <math>\;u_E(t)\;</math> la tension à ses bornes au même instant » <math>\;\big(</math>en convention récepteur<math>\big)</math> ; {{Al|10}}{{Transparent|« La résistance d'entrée d'un R.D.P.L. }}en régime alternatif c'est aussi, « dans la mesure où le R.D<ref name="R.D." />. est purement résistif, le rapport <math>\;r_E = \dfrac{U_e}{I_e}\;</math>» où «<math>\;I_e\;</math> est l'intensité efficace du courant circulant dans le R.D<ref name="R.D." />. et <math>\;U_e\;</math> la tension efficace à ses bornes »<ref> Les valeurs efficaces sont notées en lettres majuscules avec des indices minuscules.</ref> <math>\;\big(</math>en convention récepteur<math>\big)</math>. [[File:Pont diviseur de tension - définition - bis.png|thumb|450px|Pont diviseur de tension alimenté en entrée par une tension <math>\;u_E(t)\;</math> délivrée par une source et fermé en sortie sur une charge de résistance <math>\;R_u\;</math>]] === Exemple d'un pont diviseur de tension fermé sur une charge de résistance R_u === {{Al|5}}Soit un pont diviseur de tension alimenté en entrée par une tension <math>\;u_E(t)\;</math> délivrée par une source et <br>{{Al|5}}{{Transparent|Soit un pont diviseur de tension }}fermé en sortie sur une charge de résistance <math>\;R_u\;</math> <math>\big(</math>voir ci-contre<math>\big)</math> ; {{Al|5}}entre les bornes d'entrée, on observe l'« association d'un conducteur ohmique de résistance <math>\;R_2\;</math> en série avec une association parallèle de l'autre conducteur ohmique de résistance <math>\;R_1\;</math> et de la charge de résistance <math>\;R_u\;</math>» soit <br>{{Al|5}}{{Transparent|entre les bornes d'entrée, }}la résistance d'entrée du R.D.P<ref name="R.D.P."> Réseau Dipolaire Passif.</ref>. constitué du P.D.T<ref name="P.D.T."> Pont Diviseur de Tension.</ref>. fermé sur la charge de résistance <math>\;R_u\;</math> est <center>«<math>\;r_E = R_2 + \dfrac{R_1\;R_u}{R_1 + R_u}\;</math>»<ref> Ce résultat n'étant pas à mémoriser mais à savoir retrouver si besoin est.</ref>.</center> {{clr}} == Mesure de la résistance d'entrée d'un pont diviseur de tension par méthode de la tension moitié == === Exposé de la « méthode de la tension moitié » pour déterminer la résistance d'entrée d'un R.D.P.L. === [[File:Résistance d'entrée de R.D.P.L. - mesure.png|thumb|300px|Montage pour mesurer la résistance d'entrée d'un R.D.P.L<ref name="R.D.P.L." />. par méthode de la tension moitié]] {{Al|5}}On branche aux bornes du R.D.P.L<ref name="R.D.P.L." />. dont on veut déterminer la résistance d'entrée, une source de tension<ref> Permanente comme une A.S. ou alternative comme un G.B.F., ce que l'on suppose par la suite.</ref> en série avec un conducteur ohmique de résistance variable <math>\;X\;</math><ref> Par exemple une série de boîtes « A.O.I.P. ».</ref> et on mesure, simultanément <math>\;\big(</math>ou successivement<math>\big)\;</math> à l'aide de deux multimètres fonctionnant en voltmètre, la tension<ref name="permanent ou alternatif"> Tensions permanentes si la source de tension est permanente, la sélection <math>\;=\;</math> étant alors réalisée sur les multimètres, tensions efficaces si la source de tension est alternative, la sélection <math>\;\sim\;</math> étant alors réalisée sur les multimètres <math>\;\big(</math>choix considéré dans ce qui suit<math>\big)</math>.</ref> aux bornes de la source <math>\;U_g \simeq E\;</math> et la tension<ref name="permanent ou alternatif" /> aux bornes du R.D.P.L<ref name="R.D.P.L." />. <math>\;U</math> ; {{Al|5}}commençant par une « faible valeur de <math>\;X</math>, on a <math>\;U \simeq E\;</math>» et <br>{{Al|5}}on augmente <math>\;X\;</math> jusqu'à obtenir «<math>\;U = \dfrac{E}{2}\;</math>», dans ce cas «<math>\;X_{\frac{1}{2}} = R_e\;</math>» et « on lit la valeur de <math>\;R_e\;</math> sur les boîtes de résistances variables » ; {{Al|5}}<u>justification avec utilisation d'un G.B.F.</u><ref name="G.B.F." /> ; dans la mesure où «<math>\;R_V \gg R_e\;</math>»<ref> Si ceci n'était pas réalisé, on insérerait entre l'entrée du R.D.P.L. et le voltmètre un montage suiveur <math>\;\ldots</math></ref>, la tension efficace mesurée est «<math>\;U = \dfrac{R_e}{X + R_e}\,E\;</math>» par sortie ouverte d'un pont diviseur de tension alimentée en entrée par <math>\;e(t)\;</math><ref name="P.D.T. en sortie ouverte" /> ; <br>{{Al|10}}{{Transparent|justification avec utilisation d'un G.B.F. ; }}« quand <math>\;U = \dfrac{E}{2}\;</math> on en déduit effectivement que <math>\;X_{\frac{1}{2}} = R_e\;</math>». === Exemple d'application de la « méthode de la tension moitié » à la détermination de la résistance d'entrée du pont diviseur de tension fermé sur une charge de résistance R_u === {{Al|5}}On fait deux expériences : * la 1^ère quand le pont diviseur de tension est en sortie ouverte, on trouve «<math>\;R_e = R_2 + R_1\;</math>», * la 2^ème quand le pont diviseur de tension a sa sortie fermée sur une charge de « résistance <math>\;R_u = R_1\;</math>», on trouve «<math>\;R_e = R_2 + \dfrac{R_1}{2}\;</math>» car «<math>\;R_1 \parallel R_u =</math> <math>\dfrac{R_1}{2}\;</math>». == Notes et références == <references/> {{Bas de page | idfaculté = physique | précédent = [[../Circuits électriques dans l'ARQS : associations de conducteurs ohmiques|Circuits élect. dans l'ARQS : assoc. de conduct. ohmiques]] | suivant = [[../Circuits électriques dans l'ARQS : caractéristique d'un dipôle|Circuits élect. dans l'ARQS : caractéristique d'un dipôle]] }} 8fwmnsvq8xzdczu9sismx691tpmomge 0 85832 983888 972402 2026-06-29T11:23:00Z Projet PEP 78155 983888 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ Éventuellement, prenez connaissance de la page sur les [[théories et modèles du plurilinguisme]]. {{AutoCat}} fwnvlwykwby67j24bmpwng2u8mkjq37 0 85833 983889 982116 2026-06-29T11:23:45Z Projet PEP 78155 983889 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * [[Utilisateur:Projet PEP|Projet PEP]] ([[Discussion utilisateur:Projet PEP|discuter]]) * Christoph Hülsmann * Christian Ollivier {{AutoCat}} en7r7c7nlrhlqlipjowrtn6832vnev6 983890 983889 2026-06-29T11:24:09Z Projet PEP 78155 983890 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * [[Utilisateur:Projet PEP|Projet PEP]] ([[Discussion utilisateur:Projet PEP|discuter]]) * Christoph Hülsmann (Universität Salzburg) * Christian Ollivier (Université de La Réunion){{AutoCat}} p88u63d2brbvln3v0zcn4614q1iv723 0 85834 983891 964202 2026-06-29T11:24:40Z Projet PEP 78155 983891 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 1 | suivant = [[../Un peu d'histoire/]] }} Observez l'usage des langues par les personnes et personnages sur ces vidéos. On pourrait qualifier ces pratiques de translanguaging. Visionnez les vidéos. Comment définiriez-vous le translanguaging ? * [https://www.youtube.com/watch?v=SwsNYQXNooA Le pilote Part 2 - Têtes à claques] * [https://www.youtube.com/watch?v=OPxVQzV6KmU Can You Parler Franglais? | Dans Mes Binocles] {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | suivant = [[../Un peu d'histoire/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> n865iy079v31qpzm2pzthuoayz37oeg 0 85835 983892 967447 2026-06-29T11:27:37Z Projet PEP 78155 983892 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 2 | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Conceptions/]] }} <!-- insérez le contenu de votre chapitre ici --> Pendant longtemps, le bilinguisme a été considéré comme la maitrise de deux langues et la capacité de passer parfaitement de l'une à l'autre (Penfield & Roberts, 1959). Cela a souvent mené à des visions déficitaires des individus utilisant deux (ou plusieurs) langues dans leur quotidien. Ceux-ci ont parfois été considérés comme "semilingues" (Skutnabb-Kangas, 1981) car ne disposant pas des compétences souhaitées par la norme dans leurs différentes langues. Depuis les années 1980, de nombreux chercheurs portent un regard différent sur le plurilinguisme et les plurilingues. Ils estiment qu'il s'agit de personnes ayant des usages spécifiques des langues et des compétences particulières (Grosjean, 1982, 2010; Lüdi & Py, 1986). Peu à peu, l'idée que les plurilingues disposeraient en fait d'une compétence unique et spécifique et de ressources différentes dans les différentes langues s'est imposée (Cook, 1992, 2016, 2020; Cummins, 1981). Coste, Moore et Zarate (2009) ont défini ce qu'ils nomment la "[[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue et pluriculturelle]]" qui se retrouve au cœur du projet politique et pédagogique du ''Cadre européen commun de référence pour les langues'' (Conseil de l’Europe, 2001) et de son ''Volume complémentaire'' (Conseil de l’Europe, 2021). La notion de compétence unique permet de mobiliser ses différentes ressources pour communiquer et apprendre les langues. Cela conduit à reconnaitre que les plurilingues sont des personnes qui, souvent, entre eux, ont des pratiques translinguistiques - c'est-à-dire qui mélangent les langues. Récemment, diverses publications ont développé le concept de translanguaging pour décrire ces pratiques au-delà des frontières (réelles ou imaginées) entre les langues. Les origines du terme "tranlanguaging" remontent à l’éducation bilingue des années 1980 au Pays de Galles. Le terme gallois 'trawsieithu', créé par l’éducateur Cen Williams et plus tard traduit en anglais par 'translanguaging', désigne une stratégie pédagogique planifiée qui permet de combiner systématiquement plusieurs langues (l’anglais et le gallois, dans le contexte gallois) au sein d’un même cours (Lewis et al., 2012, p. 643) pour comprendre, écrire et parler. On peut ainsi faire lire un texte dans une langue et le faire résumer dans une autre (Egli Cuenat, 2025). Le terme a ensuite été repris par la recherche nord-américaine, notamment pour décrire et valoriser les pratiques des communautés LatinX, c’est-à-dire (essentiellement aux États-Unis) des personnes ayant des racines en Amérique latine, pour qui l'utilisation de plusieurs langues (anglais et espagnol) et les mélanges (Spanglish) font partie du quotidien. Utilisé dans divers contextes où le plurilinguisme prend des formes variées, le translanguaging peut être aujourd'hui considéré comme un terme générique englobant de nombreuses propositions théoriques et pratiques (Cenoz & Gorter, 2020, p. 2). {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Conceptions/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> q8hjmqvie8uemmk2gpy2gwyvoomg011 0 85836 983898 964206 2026-06-29T11:50:46Z Projet PEP 78155 /* Dimensions du translanguaging */ 983898 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../A retenir/]] }} == Dimensions du translanguaging == Les travaux sur le translanguaging ont plusieurs facettes. Ils permettent de décrire des pratiques langagières qui mélangent les langues, ils ont un volet pédagogique (on parle alors souvent de pedagogical translanguaging / translanguaging pédagogique) et, pour certains, ont une forte dimension politique. == Deux théories sous-jacentes: UTT et CTT == Après analyse de la littérature spécialisée, Cummins (2021 ; 2022 ; 2025) propose de distinguer deux théories qui sous-tendraient le translanguaging pédagogique : la UTT (unitary translanguaging theory) et la CTT (crosslinguistic translanguaging theory). === UTT (unitary translanguaging theory) === La théorie du UTT (unitary translanguaging theory), surtout présente dans les textes de García, pose que les personnes bilingues ne parlent pas des langues, mais utilisent les ressources de leur répertoire de manière sélective pour communiquer (García & Lin, 2016, p. 10). Ils disposent donc d'un unique système linguistique et non d'une addition de plusieurs langues. Pour communiquer, ils ont recours à toutes leurs ressources sans distinction fondée sur l'idée de langue. Selon cette approche, les langues n’ont pas de réalité, ni linguistique ni cognitive. Pour Garcia et Li Wei (2014), les langues sont des constructions politiques et non des systèmes linguistiques. Au niveau sociopolitique, des auteurs comme Flores et Rosa (2015) estiment que l'enseignement de la langue standard (normative) entraîne une stigmatisation des variétés linguistiques authentiques des apprenants (Cummins 2021, p.&nbsp;9-10). === CTT (crosslinguistic translanguaging theory) === La théorie du CTT (crosslinguistic translanguaging theory), pour sa part, ne remet pas en cause l’existence de langues, elles sont considérées comme des constructions historiques, culturelles et idéologiques qui ont des conséquences matérielles et déterminent l'action sociale (Cummins, 2021, p. 17). L'approche CTT affirme également la légitimité des concepts (largement acceptés) suivants. * Le bilinguisme additif : désigne l'apprentissage d'une deuxième langue (L2) qui s'ajoute à la langue première (L1) sans la remplacer. Autrement dit, les deux langues coexistent et se développent, chacune renforçant les compétences cognitives et linguistiques de l’individu. * Compétence commune sous-jacente : l’idée centrale de la compétence commune sous-jacente - Common Underlying Proficiency - (Cummins, 1984) est que les compétences développés en langues reposent sur une base cognitive commune, même si les langues sont différentes en surface (vocabulaire, grammaire, prononciation, etc.). * Transfert interlinguistique : le transfert désigne le processus par lequel un apprenant utilise des éléments d’une langue connue, p.ex. du français, pour comprendre ou produire une autre langue, p.ex. l’espagnol. Alors que les transferts positifs - comme université/universidad, livre/libro, bouteille/botella - facilitent l’apprentissage, les transferts négatifs, également appelés interférences, conduisent à des résultats ne correspondant pas aux normes établies. Par exemple, le mot espagnol 'raro' ne signifie pas 'rare' en français, mais plutôt 'étrange' ou 'bizarre'. == Les points communs == En dépit des différences relativement importantes au niveau théorique, les revendications des partisans des deux théories se retrouvent lorsqu'il s'agit de promouvoir le translanguaging dans la pratique. Ainsi, le terme de 'pedagogical translanguaging' regroupe les approches visant à activer consciemment les ressources plurilingues des apprenants - aussi bien la L1 que d'autres ressources langagières acquises dans un cadre formel ou informel. Le translanguaging pédagogique s’intégre ainsi à la planification didactique du cours et poursuit un objectif d'apprentissage précis. Les activités, orales et écrites, peuvent concerner la phonétique, le vocabulaire, la morphosyntaxe et le niveau textuel. Elles peuvent être réalisées dans les classes de langue mais aussi dans l’[[CLIL-EMILE - Enseignement des Matières par l’Intégration d’une Langue Étrangère/Bibliographie|enseignement d’une matière intégré à une langue étrangère (EMILE)]] (Cenoz & Gorter 2020, p. 3). Des exemples d'activités incluent des discussions ou présentations bilingues ou multilingues, l’écriture collaborative plurilingue (p. ex. d’un poème), la lecture et comparaison de textes parallèles (c’est-à-dire d’un même texte en deux langues) et les lectures croisées (comparaison de textes traitant d’un même thème, mais provenant de langues ou contextes culturels différents). Il est important de noter que nombre de ces activités proposées dans les approches de translanguaging sont également réalisées dans les approches plurilingues plus “traditionnelles” comme l’[[intercompréhension]] et la didactique intégrée des langues (Candelier et al. 2012). Concernant le vocabulaire, par exemple, on peut demander aux apprenants de rechercher consciemment des mots issus de langues apparentées afin de faciliter le processus de compréhension (Cenoz & Gorter 2020, 3). Voir des exemples concrets dans des fiches de pratique d'enseignement-apprentissage de type translanguaging conçues par le projet PEP&nbsp;: * [https://docs.google.com/document/d/1L9aIp0hbUcozi-ng96TigHEsT3kunWQeScWnN3xlLok/edit?tab=t.0#heading=h.mdp5422qpij4 Récit numérique multilingue] * [https://docs.google.com/document/d/1enqV2w90kmbNQXbzWWfzHskjKhyCYhXU8lZKVVbCsWo/edit?tab=t.0#heading=h.mdp5422qpij4 Journal télévisé multilingue] == Critiques du translanguaging == === Critique de l'UTT et de la remise en cause de l'existence des langues === Cummins fait partie des chercheurs qui élèvent une voix critique face aux premiers travaux de García et des chercheurs de sa lignée sur le translanguaging. L’auteur estime qu'il existe de nombreux arguments contre la remise en cause de l'existence des langues. Il convoque pour cela les travaux sur l'aphasie qui indiquent que les langues ont une existence au niveau cognitif (Bhatt & Bolonyai, 2022, cités par Cummins, 2025). Ces travaux ont, en effet, montré que chaque langue correspond à des formes d'organisation neuronales spécifiques. En outre, il estime qu'il y aurait un paradoxe à s'appuyer sur les connaissances dans une langue - par exemple sur la reconnaissance de mots similaires -  pour en apprendre une autre si on nie la réalité linguistique des langues. === Critique de l'hégémonie du translanguaging et risques === Cavalli et Egli Cuenat (2024) regrettent l'hégémonie du terme 'translanguaging' qui tend à remplacer d'autres termes voire à éclipser divers travaux existants. Egli Cuenat (2026) estime, par ailleurs, que "la généralisation du translanguaging radical, sans tenir compte des contextes historiques et sociopolitiques, peut le réduire à un simple slogan éducatif déconnecté des réalités locales". En outre, remettre en cause les langues en tant que telles pourrait conduire à affaiblir les efforts faits pour préserver les langues minoritaires et à favoriser la suprématie de l'anglais "notamment dans les usages académiques, où cette langue tend à s’imposer 'tout naturellement'" (Cavalli & Egli Cuenat, 2024, 11). Ces auteurs reprochent également aux travaux sur le translanguaging d'ignorer les nombreux travaux antérieurs sur le plurilinguisme et sa promotion. === Des travaux pionniers ignorés - L'exemple des pratiques interlectales === Parmi ces travaux ignorés, il est possible de citer par exemple les recherches sur les pratiques dites "interlectales" (Prudent, 1981, p. 198 ; Souprayen-Cavery, 2010) dans les territoires français où le français et un créole à base française co-existent. Les spécialistes de l'interlecte décrivent des mélanges quotidiens entre français et créole que l'on pourrait désormais qualifier de translanguaging. Dans ces pratiques, la frontière entre les deux "lectes" deviennent parfois imperceptibles et, si les linguistiques peuvent assez souvent relier certains éléments à une des langues en présence, il leur est parfois impossible de distinguer celles-ci. Ces travaux pionniers ne sont pas évoqués par les spécialistes du translanguaging. Ces travaux trouvent un écho pédagogique dans la [[pédagogie de la variation]]. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../A retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> h3kxxc94xei5lea1itjks0agv9bzfig 0 85838 983899 964208 2026-06-29T11:54:58Z Projet PEP 78155 983899 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 6 | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }} * Cenoz, J., & Gorter, D. (2021). ''Pedagogical translanguaging''. Cambridge University Press. * García, O., & Wei, L. (2014). ''Translanguaging: Language, Bilingualism and Education''. Palgrave Macmillan. https://doi.org/10.1057/9781137385765 * Juvonen, P., & Källkvist, M. (2021). ''Pedagogical Translanguaging: Theoretical, Methodological and Empirical Perspectives''. Multilingual Matters. https://doi.org/10.21832/9781788927383 * MacSwan, J. (2022). ''Multilingual Perspectives on Translanguaging''. Multilingual Matters. https://doi.org/10.21832/9781800415690 {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> iajpvujfu5h8rwcvkpoqhuvtbjhm9av 0 85841 983887 972553 2026-06-29T11:22:20Z Projet PEP 78155 983887 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ Le bilinguisme a, pendant de longues années, été considéré comme la maitrise de deux langues. Les bilingues étaient alors souvent vus comme des personnes aux compétences déficitaires dans les deux langues. Depuis les années 1980, le regard sur le plurilinguisme et les plurilingues changent dans la littérature scientifique. On les considère comme des personnes avec des usages spécifiques des langues et des compétences particulières. Le concept de translanguaging, apparu au cours des dernières années, décrit ces pratiques plurilingues qui dépassent les frontières (réelles ou imaginées) entre les langues. {{AutoCat}} rjwvm488gajxeomge1cmws3j83svbwt 4 86053 983897 983821 2026-06-29T11:48:08Z MediaWiki message delivery 20848 /* Actualités techniques n° 2026-27 */ nouvelle section 983897 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ <noinclude>{{SC|2026|06}}{{Clr}}</noinclude> == Actualités techniques n° 2026-23 == <section begin="technews-2026-W23"/><div class="plainlinks"> Dernières '''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|actualités techniques]]''' de la communauté technique de Wikimedia. N’hésitez pas à informer les autres utilisateurs de ces changements. Certains changements ne vous concernent pas. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/23|D’autres traductions]] sont disponibles. '''Actualités pour la contribution''' * L'équipe [[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Experience|Reader Experience]] mène une expérience pour montrer la fonctionnalité [[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Experience/Reading lists|listes de lecture]], qui est encore en développement, aux lecteurs non connectés sur mobile afin de tester si elle encourage la création de compte à un rythme plus élevé que le bouton watchstar. L'[[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Experience/Reading lists#Experiment timeline|expérience]] a été lancée le 18 mai sur les wikis en allemand, espagnol, italien, portugais, polonais, néerlandais, turc et ourdou, et elle durera un mois. * L'équipe Wikimedia Apps a publié la [[mw:Special:MyLanguage/Wikimedia Apps/Team/Explore Feed Refresh/Phase 1|Phase 1]] du flux d'accueil repensé pour l'application Android Beta. Le nouveau flux d'accueil comprend un onglet « Communauté » actualisé et un onglet « Pour vous » personnalisé contenant des recommandations de lecture mises à jour quotidiennement. La refonte fait partie d'un effort plus large visant à améliorer la découverte de contenu et à créer des expériences d'apprentissage plus engageantes dans les applications Wikipédia. * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Voir {{PLURAL:18|la tâche soumise|les {{formatnum:18}} tâches soumises}} par la communauté [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Recently resolved community tasks|résolue{{PLURAL:18||s}} la semaine dernière]]. Par exemple, un problème où les images pouvaient ne pas se charger pour certaines modifications suggérées sur [[w:Special:Homepage|Special:Homepage]], laissant la vignette bloquée dans un état de chargement, a maintenant été corrigé. [https://phabricator.wikimedia.org/T424048] '''Actualités pour la contribution technique''' * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Détail des mises-à-jour à venir cette semaine : [[mw:MediaWiki 1.47/wmf.5|MediaWiki]] '''''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|Actualités techniques]]''' préparées par les [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Writers|rédacteurs des actualités techniques]] et postées par [[m:Special:MyLanguage/User:MediaWiki message delivery|robot]]. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News#contribute|Contribuer]]&nbsp;• [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/23|Traduire]]&nbsp;• [[m:Tech|Obtenir de l’aide]]&nbsp;• [[m:Talk:Tech/News|Donner son avis]]&nbsp;• [[m:Global message delivery/Targets/Tech ambassadors|S’abonner ou se désabonner]].'' </div><section end="technews-2026-W23"/> <bdi lang="en" dir="ltr">[[User:MediaWiki message delivery|MediaWiki message delivery]]</bdi> 1 juin 2026 à 21:08 (UTC) <!-- Message envoyé par User:STei (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Global_message_delivery/Targets/Tech_ambassadors&oldid=30613639 --> == De nouveau au sujet des problèmes techniques de la salle café == Bonjour. Je découvre que les problèmes technique que je rencontre dans l'usage du système conversationnelle qui permet de répondre à un sujet en cliquant sur " répondre" et en profitant d'un éditeur visuel fonctionne parfaitement quand j'utilise mon smartphone, comme je le fais à l'instant. [[User:Lionel Scheepmans|Lionel Scheepmans]] ^{<big>✉</big> [[User talk:Lionel Scheepmans|Contact]]} 8 juin 2026 à 11:43 (UTC) Par contre, toujours avec mon smartphone, si je lui demande d'afficher la version de la page pour ordinateur, je me retrouve à nouveau obliger d'utiliser le wikicode. Est-ce que cela pourrait aider à identifier le problème qui reste non résolut ? [[User:Lionel Scheepmans|Lionel Scheepmans]] ^{<big>✉</big> [[User talk:Lionel Scheepmans|Contact]]} 8 juin 2026 à 11:46 (UTC) == Actualités techniques n° 2026-24 == <section begin="technews-2026-W24"/><div class="plainlinks"> Dernières '''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|actualités techniques]]''' de la communauté technique de Wikimedia. N’hésitez pas à informer les autres utilisateurs de ces changements. Certains changements ne vous concernent pas. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/24|D’autres traductions]] sont disponibles. '''En lumière cette semaine''' * Wikimedia Entreprise a relevé les limites d’utilisation gratuite de ses API. La limite mensuelle de requêtes pour l’API « à la demande » (<i lang="en">On-demand</i>) est passée de {{formatnum:5000}} à {{formatnum:50000}} requêtes, tandis que celle de l’API des instantanés (<i lang="en">Snapshot</i>) est passée de 15 à 30 requêtes par mois. De plus, les instantanés de contenus structurés sont désormais accessibles aux comptes gratuits. Ces changements élargissent l’accès aux données de Wikimedia Entreprise pour les développeurs et développeuses, les chercheurs et chercheuses et les organisations qui utilisent les contenus Wikimédia. [https://enterprise.wikimedia.com/blog/enhanced-free-api] '''Actualités pour la contribution''' * La [[mw:Special:MyLanguage/Wikimedia_Apps/Team/Explore Feed Refresh/Phase 1|nouvelle version du Fil d’exploration]], désormais appelé « Fil d’accueil », est en cours de déploiement auprès de 50 % des utilisateurs de l’application Wikipédia pour Android. Le fil d’accueil aide le lectorat à découvrir du contenu pertinent grâce à deux nouveaux onglets : « Communauté » et « Pour vous ». L’onglet « Communauté » propose un flux défilant de contenus sélectionnés et d’actualités provenant de l’ensemble de la communauté et du mouvement Wikimédia, tandis que l’onglet « Pour vous » offre une expérience en plein écran et par glissement qui présente des contenus adaptés aux centres d’intérêt de l’utilisateur ou utilisatrice. Cette refonte s’inscrit dans le cadre d’un travail en cours visant à améliorer la découverte et à enrichir l’expérience d’apprentissage au sein de l’application Wikipédia. * Le jeu-questionnaire quotidien [[mw:Special:MyLanguage/Wikimedia Apps/Team/iOS/"Which came first?" Game|Qu’est-ce qui est arrivé en premier ?]] est désormais disponible dans la version bêta de l’application Wikipédia pour iOS en anglais, allemand, français, portugais, russe, espagnol, arabe, chinois et turc. Le jeu s’appuie sur des événements historiques tirés de la rubrique « Éphéméride » de Wikipédia et met les lecteurs au défi de deviner lequel des deux événements s’est produit en premier. Le jeu avait déjà été lancé sur Android. Les communautés souhaitant rendre le jeu disponible dans leur langue peuvent [[mw:Special:MyLanguage/Wikimedia_Apps/Team/Games#Game availability by language|consulter les instructions et les conditions requises]]. * [[m:Special:MyLanguage/WMDE Technical Wishes/Sub-referencing|Les sous-références]], une nouvelle fonctionnalité de MediaWiki permettant aux contributeurs de réutiliser des références avec des détails différents, va commencer à être déployée sur les wikis Wikimédia après une phase pilote réussie. Le déploiement débutera le 8 juin pour la plupart des [[wikitech:Deployments/Train#Wednesday|wikis du groupe 1]] et Wikipédia en français, puis d'autres éditions linguistiques de Wikipédia bénéficieront de cette fonctionnalité au cours des prochains mois. Les communautés sont invitées à se préparer en vérifiant s’il existe des [https://translatewiki.net/w/i.php?title=Special%3ATranslate&group=ext-cite&language=en&action_source=search&filter=%21translated&optional=1&action=translate messages non traduits de l’extension Cite] dans leur langue et en passant en revue toute utilisation de l’outil [[mw:Special:MyLanguage/Reference Tooltips|Infobulles des références]], qui pourraient nécessiter des [[:phab:T416304#11668731|mises à jour]] pour prendre en charge la nouvelle fonctionnalité. Les wikis utilisant les [[mw:Special:MyLanguage/Help:Reference Previews|aperçus de référence]] n’ont aucune action à entreprendre. Les communautés peuvent également créer la [[Special:TrackingCategories|catégorie de suivi]] ''cite-tracking-category-ref-details'' en tant que catégorie cachée à l’aide de <code><nowiki>__HIDDENCAT__</nowiki></code> (ou d’un modèle dédié), et la relier à l’élément Wikidata correspondant [[d:Q129764848]]. [https://phabricator.wikimedia.org/T425662] * L'[[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Growth/Mobile page previews#Experimentation|expérience d'Aperçus de page]] sur le Web mobile a pris fin. L'équipe a décidé de ne pas déployer cette fonctionnalité après que les résultats ont montré qu'elle n'avait pas d'impact statistiquement significatif sur la fidélisation des lecteurs, l'amélioration de la fidélisation étant le principal indicateur de réussite. Les « Aperçus de page », déjà disponibles sur ordinateur et dans les applications, affichent une vignette, le premier paragraphe et un lien vers l'article complet lorsque les lecteurs cliquent sur un lien bleu. L'expérience a testé cette fonctionnalité sur le Web mobile sur six versions de Wikipédia. * La [[mw:Special:MyLanguage/Codex/Design/Icons|bibliothèque d'icônes de l'interface utilisateur]] sera [[phab:T399175|mise à jour dans le courant de cette semaine ou la semaine prochaine]]. La plupart des quelque 300 icônes ont été légèrement peaufinées et une trentaine de nouvelles icônes ont été ajoutées. Ces modifications améliorent les icônes afin de les rendre plus cohérentes et plus compréhensibles, et d'offrir un meilleur équilibre visuel lorsqu'elles sont utilisées en groupe. * L'interface [[mw:Special:MyLanguage/Universal Language Selector|Sélecteur universel de langue]] (ULS) de MediaWiki, qui aide les utilisateurs à sélectionner du contenu dans d'autres langues, a été mise à jour. La nouvelle version améliore la rapidité et l'accessibilité, et les utilisateurs des projets Wikimédia peuvent désormais épingler des langues pour changer de langue plus rapidement. Le déploiement sur les sites Wikimédia se fera progressivement au cours des prochaines semaines. Vous pouvez la tester dès maintenant en tant que fonctionnalité bêta en sélectionnant [[Special:Preferences#mw-prefsection-betafeatures|les fonctionnalités bêta]] dans les préférences de votre profil et partager vos commentaires sur [[mw:Special:MyLanguage/Universal Language Selector/New ULS|la page du projet]]. * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Voir {{PLURAL:21|la tâche soumise|les {{formatnum:21}} tâches soumises}} par la communauté [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Recently resolved community tasks|résolue{{PLURAL:21||s}} la semaine dernière]]. Par exemple, un problème du le tableau de bord d'analyse des pages vues sur pageviews.wmcloud.org qui a arrêté de mettre à jour les données graphiques en mai 2026, affectant tous les utilisateurs, a été résolu. [https://phabricator.wikimedia.org/T427171] '''Actualités pour la contribution technique''' * La signature de la fonction <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>mw.util.addPortletLink()</nowiki></code></bdi> a été simplifiée. Les développeurs peuvent désormais passer un objet de configuration à la place d'une liste de paramètres positionnels lors de la création de liens vers des portlets. L'ancienne signature de la fonction reste prise en charge à des fins de compatibilité ascendante. Par exemple, au lieu de : <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>mw.util.addPortletLink('p-cactions', '#', 'Stub', 'ca-stubtag', 'Add a stub tag to this page');</nowiki></code></bdi>, utilisez <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>mw.util.addPortletLink('p-cactions', { href: '#', text: 'Stub', id: 'ca-stubtag', tooltip: 'Add a stub tag to this page' });</nowiki></code></bdi>. Les responsables de la maintenance des scripts sont invités à passer en revue les utilisations existantes de <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>addPortletLink()</nowiki></code></bdi> et à les mettre à jour si nécessaire. Cette modification sera disponible sur tous les wikis à partir du 11 juin. Merci à Gerges, bénévole de la communauté, d'avoir apporté cette amélioration. [https://phabricator.wikimedia.org/T427945] * '''Discussion sur la liste de souhaits de la communauté''': les [[m:Special:MyLanguage/Community Wishlist/Updates#May 20, 2026: Community Tech becomes a program|changements introduits]] par les équipes Produit et Technologie visent à augmenter le nombre et la complexité des souhaits exaucés, notamment par la dissolution de l'équipe Community Tech. Ils [[m:Special:MyLanguage/Community Wishlist/Updates|mènent actuellement des discussions]] sur une [[m:Talk:Community Wishlist#Proposed direction for Wishlist|orientation proposée pour la liste de souhaits]] émanant des membres de la communauté. Cela inclut des moyens de structurer le vote annuel, un meilleur suivi des souhaits, la suppression de certains domaines prioritaires et des [[m:Special:MyLanguage/Community Wishlist/Updates|mises à jour concernant le personnel]]. * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Détail des mises-à-jour à venir cette semaine : [[mw:MediaWiki 1.47/wmf.6|MediaWiki]] '''''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|Actualités techniques]]''' préparées par les [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Writers|rédacteurs des actualités techniques]] et postées par [[m:Special:MyLanguage/User:MediaWiki message delivery|robot]]. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News#contribute|Contribuer]]&nbsp;• [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/24|Traduire]]&nbsp;• [[m:Tech|Obtenir de l’aide]]&nbsp;• [[m:Talk:Tech/News|Donner son avis]]&nbsp;• [[m:Global message delivery/Targets/Tech ambassadors|S’abonner ou se désabonner]].'' </div><section end="technews-2026-W24"/> <bdi lang="en" dir="ltr">[[User:MediaWiki message delivery|MediaWiki message delivery]]</bdi> 8 juin 2026 à 21:30 (UTC) <!-- Message envoyé par User:STei (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Global_message_delivery/Targets/Tech_ambassadors&oldid=30650573 --> == Gestion des ébauches == Bonjour, Je propose de fusionner les catégories suivantes : * [[:Catégorie:Pas fini|Leçons pas finies]] * [[:Catégorie:Leçons d'avancement 0|Leçons d'avancement 0]] * [[:Catégorie:Leçons d'avancement 1|Leçons d'avancement 1]] * [[:Catégorie:Ébauche|Ébauches]] (après avoir retiré les pages qui ne sont pas dans l'espace principal, c'est-à-dire avec préfixe) * [[:Catégorie:En cours|Leçons en cours]] L'idée est de lancer une sorte de moteur de recherche interne qui faciliterait et encouragerait la contribution au sein de Wikiversité, et qui s'appuierait donc sur une seule catégorie de recherche d'ébauches à développer. Qu'en dites-vous ? Wikiversitairement, [[Utilisateur:Fourmidable|Fourmidable]] ([[Discussion utilisateur:Fourmidable|discuter]]) 14 juin 2026 à 13:32 (UTC) == Actualités techniques n° 2026-25 == <section begin="technews-2026-W25"/><div class="plainlinks"> Dernières '''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|actualités techniques]]''' de la communauté technique de Wikimedia. N’hésitez pas à informer les autres utilisateurs de ces changements. Certains changements ne vous concernent pas. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/25|D’autres traductions]] sont disponibles. '''En lumière cette semaine''' * L'[[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Growth|équipe chargée de la croissance du lectorat]] a lancé une fonctionnalité bêta d'[[mw:Special:MyLanguage/Readers/Reader Growth/Image Browsing|exploration des images]] sur la version mobile de toutes les Wikipédias. Cette fonctionnalité affiche un carrousel d'images en haut des articles contenant au moins trois images. Les contributeurs peuvent configurer cette fonctionnalité à l'aide des commandes suivantes : pour masquer une image spécifique sur une page, utilisez soit <code>class=notpageimage</code> pour l'exclure des aperçus miniatures, soit <code>class=noviewer</code> pour l'exclure de MediaViewer. Le carrousel peut également être désactivé complètement sur une page à l'aide du mot magique <code><nowiki>__NOMEDIAVIEWERCAROUSEL__</nowiki></code>. Pour faire des retours ou signaler des bugs, rendez-vous sur la [[mw:Talk:Readers/Reader Growth/Image Browsing|page de discussion du projet]]. * Les [[mw:Special:MyLanguage/Help:Tables#class="wikitable"|Wikitables]] peuvent désormais être [[mw:Special:MyLanguage/Help:Sortable tables#Forcing the initial sort direction|triées par ordre décroissant]] dès le premier clic en ajoutant <code dir=ltr>data-sort-order="desc"</code> à la cellule d'en-tête. Auparavant, par défaut, cliquer une première fois sur l'en-tête d'une colonne entraînait un tri par ordre croissant. Cette nouveauté offre davantage de contrôle et de flexibilité pour les Wikitables, tandis que le comportement par défaut pour les clics suivants reste inchangé. [https://phabricator.wikimedia.org/T398416] '''Actualités pour la contribution''' * La fonctionnalité d'[[mw:Special:MyLanguage/Article guidance|Aide à la rédaction d'articles]] est actuellement en phase de test auprès de certains contributeurs qui créent de nouveaux articles sur les Wikipédias en anglais simplifié, en français et en turc. L'expérience débutera bientôt sur les Wikipédias en arabe et en bengali également. [[w:simple:Special:NewArticle|Cette fonctionnalité]] fournit aux contributeurs des conseils élaborés par la communauté afin de les aider à créer des articles conformes aux normes communautaires. Les contributeurs expérimentés peuvent continuer à créer ou à adapter des modèles pour des types d'articles spécifiques qui sont couramment créés par des contributeurs moins expérimentés. Ces modèles guident les contributeurs moins expérimentés dans la création d'articles de haute qualité. Un guide rapide des balises utilisées dans les modèles est disponible sur [[mw:Special:MyLanguage/Article guidance/Test feature guide#Markups in outlines|cette page]]. [[w:fr:Projet:Aide à la rédaction d'articles#Liste de plans d'aide à la rédaction|Des exemples de modèles]] pouvant être adaptés, ainsi que des instructions sur la manière de les adapter, se trouvent dans [[mw:Special:MyLanguage/Article guidance#Adapting a sample outline in a Wikipedia|cette section]] de la page du projet. * Les wikis qui souhaitent remplacer le bouton « indéfiniment » dans la page Special:Block pour les comptes temporaires (par exemple, les wikis qui bloquent les utilisateurs temporaires uniquement jusqu'à l'expiration de leur compte) pourront le faire en créant [[MediaWiki:ipb-indefinite-expiry-temporary-account]] avec la durée de blocage souhaitée. [https://phabricator.wikimedia.org/T427125] * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Voir {{PLURAL:41|la tâche soumise|les {{formatnum:41}} tâches soumises}} par la communauté [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Recently resolved community tasks|résolue{{PLURAL:41||s}} la semaine dernière]]. '''Actualités pour la contribution technique''' * D'ici la fin du mois de juin, une chaîne « user-agent » valide sera requise pour les téléchargements automatisés de sauvegardes depuis le site dumps.wikimedia.org. Les requêtes automatisées fournissant une chaîne « user-agent » générique ou vide seront bloquées. Cette mesure [[phab:T400119|renforce l'application]] de la [[foundation:Special:MyLanguage/Policy:Wikimedia Foundation User-Agent Policy|politique relative à l'agent utilisateur]] en vigueur depuis longtemps. L'accès aux sauvegardes via Wikimedia Cloud Services restera inchangé. * La mise en place des [[mw:Wikimedia APIs/Rate limits|limites de débit des API]] à l'échelle mondiale est désormais achevée ; ces limites s'appliquent à toutes les API et sont fixées aux niveaux indiqués dans la documentation pour tous les groupes. Les bots fonctionnant sur Toolforge/WMCS ou disposant du droit d'utilisateur « bot » sur n'importe quel wiki restent exemptés. Tous les bots doivent continuer à respecter les bonnes pratiques décrites dans la documentation afin d'éviter d'être soumis à des limites de débit. * Le [https://api.wikimedia.org/wiki/Main_Page wiki du portail API] sera en lecture seule à partir de cette semaine (du 15 au 18 juin). La semaine suivante (du 22 au 25 juin), toutes les URL du wiki du portail API redirigeront vers [[mw:Wikimedia APIs|les API Wikimedia sur mediawiki.org]]. Pour en savoir plus, consultez la [[wikitech:API Portal/Deprecation|page du projet]]. * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Détail des mises-à-jour à venir cette semaine : [[mw:MediaWiki 1.47/wmf.7|MediaWiki]] '''Rencontres et évènements''' * Le 17 juin à 18 h (UTC), la WMF organisera une réunion sur Discord consacrée à la revue de code. L'[[mw:Special:MyLanguage/Developer Satisfaction Survey/2026|enquête sur la satisfaction des développeurs]] nous a permis de constater que les bénévoles rencontrent des difficultés avec la revue de code, et nous souhaitons discuter de ces expériences afin de trouver des solutions concrètes. Vous pouvez rejoindre la réunion [https://discord.gg/wikipedia?event=1514727511102062664 via le serveur Discord de la communauté Wikimedia]. * La [[m:Special:MyLanguage/Conferencia Wikimedia de América Latina 2026|Conférence Wikimedia d'Amérique latine]] organisera un hackathon régional qui réunira la communauté technique du mouvement Wikimedia, notamment des développeurs, des administrateurs système, des data scientists et des utilisateurs disposant de droits étendus. Les contributeurs techniques intéressés peuvent [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSf4osJzTHBJjQbYJk7TMVEJjTEQv7IgtsUDfP-o-qTgeRQQxw/viewform postuler à une bourse] pour y participer jusqu'au 21 juin à minuit (heure de la Bolivie, UTC-4). * Inscrivez-vous aux Wikimania Team Challenges pour participer à cet événement exceptionnel. Les défis par équipe se dérouleront en ligne et en présentiel les 21 et 22 juillet, avant la conférence Wikimania. Tout le monde est le bienvenu, quelles que soient ses compétences ou son inscription à Wikimania. Les équipes travailleront sur 10 défis importants visant à soutenir la communauté Wikimedia. Pour plus de détails, rendez-vous sur [[wmania:Special:MyLanguage/2026:Team challenges|la page des défis par équipe]] et [https://wikimedia.eventyay.com/wm/teamchallenges/ inscrivez-vous ici]. Les inscriptions se terminent le 20 juin à 23 h UTC. '''''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|Actualités techniques]]''' préparées par les [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Writers|rédacteurs des actualités techniques]] et postées par [[m:Special:MyLanguage/User:MediaWiki message delivery|robot]]. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News#contribute|Contribuer]]&nbsp;• [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/25|Traduire]]&nbsp;• [[m:Tech|Obtenir de l’aide]]&nbsp;• [[m:Talk:Tech/News|Donner son avis]]&nbsp;• [[m:Global message delivery/Targets/Tech ambassadors|S’abonner ou se désabonner]].'' </div><section end="technews-2026-W25"/> <bdi lang="en" dir="ltr">[[User:MediaWiki message delivery|MediaWiki message delivery]]</bdi> 15 juin 2026 à 16:48 (UTC) <!-- Message envoyé par User:UOzurumba (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Global_message_delivery/Targets/Tech_ambassadors&oldid=30689604 --> == Actualités techniques n° 2026-26 == <section begin="technews-2026-W26"/><div class="plainlinks"> Dernières '''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|actualités techniques]]''' de la communauté technique de Wikimedia. N’hésitez pas à informer les autres utilisateurs de ces changements. Certains changements ne vous concernent pas. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/26|D’autres traductions]] sont disponibles. '''En lumière cette semaine''' * Les [[mw:Special:MyLanguage/Growth/Feature summary|fonctionnalités de croissance]] sont [[phab:T418115|désormais disponibles sur Wikidata]]. Cette mise à jour permet d'accéder au mentorat ([[mw:Special:MyLanguage/Help:Growth/Mentorship|s'il est configuré]]), au module Impact, au panneau d'aide et à une page d'accueil simplifiée pour les nouveaux arrivants (sans les suggestions de modifications). Les administrateurs de Wikidata continuent de paramétrer ces fonctionnalités via la configuration communautaire. '''Actualités pour la contribution''' * La page spéciale [[{{#special:RangeCalculator}}]] a été créée. Elle permet aux utilisateurs de trouver une plage d'adresses IP sans avoir à recourir à des outils externes. Jusqu'à présent, cet outil n'était accessible qu'aux CheckUsers. [https://phabricator.wikimedia.org/T268429] * Les [[m:Special:MyLanguage/WMDE Technical Wishes/Sub-referencing|sous-références]] sont une nouvelle fonctionnalité de MediaWiki qui permet aux contributeurs de réutiliser des références en modifiant certains détails. Elle sera déployée le 23 juin, sur la plupart des versions de Wikipédia de petite et moyenne taille. La [[m:Special:MyLanguage/WMDE Technical Wishes/Sub-referencing#deployment|FAQ]] répertorie les mesures à prendre sur votre wiki pour faciliter ce déploiement. Consultez le [[:phab:T414094|plan de déploiement]] pour connaître les prochaines étapes. [https://phabricator.wikimedia.org/T428902] * À partir de la semaine prochaine, les utilisateurs recevront une notification lorsqu'ils seront bloqués ou débloqués pour l'édition, ou si ce blocage venait à changer. [https://phabricator.wikimedia.org/T100974] * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Voir {{PLURAL:32|la tâche soumise|les {{formatnum:32}} tâches soumises}} par la communauté [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Recently resolved community tasks|résolue{{PLURAL:32||s}} la semaine dernière]]. '''Actualités pour la contribution technique''' * À partir de la semaine prochaine, les filtres anti-abus configurés pour « exiger une vérification par CAPTCHA » s'appliqueront également aux utilisateurs disposant du droit <code>skipcaptcha</code>, ce qui inclut la plupart des utilisateurs auto-confirmés. Les bots en sont exemptés. Ce changement ne concerne que les modifications qui déclenchent un filtre anti-abus. Le droit <code>skipcaptcha</code> continuera à exempter les utilisateurs de l'obligation de résoudre des CAPTCHA dans le cadre d'une utilisation normale des wikis. [https://phabricator.wikimedia.org/T402595] * La documentation de référence relative à l'[[wikitech:Machine_Learning/LiftWing/API|API Lift Wing]] a été déplacée du portail API vers le [https://wikitech.wikimedia.org/w/index.php?api=lift-wing&title=Special%3ARestSandbox bac à sable REST] interactif. * Le wiki du Portail API est désormais fermé. Pour consulter la documentation relative aux API, rendez-vous sur [[mw:Special:MyLanguage/Wikimedia_APIs|Wikimedia APIs sur mediawiki.org]]. À compter du 22 juin, toutes les URL du wiki du Portail API (https://api.wikimedia.org/wiki/) redirigeront vers la page de mediawiki.org. [https://phabricator.wikimedia.org/T427537] * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Détail des mises-à-jour à venir cette semaine : [[mw:MediaWiki 1.47/wmf.8|MediaWiki]] '''Rencontres et évènements''' * Participez à une visioconférence le 25 juin à 14 h 30 UTC pour rencontrer les stagiaires actuels de Wikimédia participant au [[mw:Google_Summer_of_Code/2026|Google Summer of Code]] et à [[mw:Outreachy/Round_32|Outreachy]]. Les stagiaires présenteront leurs projets et feront une brève démonstration du travail qu'ils ont réalisé jusqu'à présent. Les participants sont invités à [[mw:event:Google_Summer_of_Code/Summer_2026_June_Internship_open_session|partager leurs idées et leurs contacts au sein de leur communauté]]. '''''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|Actualités techniques]]''' préparées par les [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Writers|rédacteurs des actualités techniques]] et postées par [[m:Special:MyLanguage/User:MediaWiki message delivery|robot]]. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News#contribute|Contribuer]]&nbsp;• [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/26|Traduire]]&nbsp;• [[m:Tech|Obtenir de l’aide]]&nbsp;• [[m:Talk:Tech/News|Donner son avis]]&nbsp;• [[m:Global message delivery/Targets/Tech ambassadors|S’abonner ou se désabonner]].'' </div><section end="technews-2026-W26"/> <bdi lang="en" dir="ltr">[[User:MediaWiki message delivery|MediaWiki message delivery]]</bdi> 23 juin 2026 à 13:05 (UTC) <!-- Message envoyé par User:Trizek (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Global_message_delivery/Targets/Tech_ambassadors&oldid=30722494 --> == RFC about AI-generated content in Wikimedia Commons == <bdi lang="en" dir="ltr">Apologies for writing in English, please help translate this message to your language. You are invited to participate in a [[c:Commons:Requests for comment/Policy update for AI content|request for comment on Wikimedia Commons about a policy update for AI content]]. This may affect files that are uploaded to Wikimedia Commons for use on this project. Thank you. [[m:User:Codename Noreste|Codename Noreste]] ([[m:User talk:Codename Noreste|discussion]])</bdi> 23 juin 2026 à 17:12 (UTC) <!-- Message envoyé par User:Codename Noreste@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Distribution_list/Global_message_delivery&oldid=30513860 --> == Des vidéos s'il vous plaît je veux Les vidéos 😭😭😭 == s'il vous plaît je veux regarder des vidéos [[Spécial:Contributions/&#126;2026-36667-76|&#126;2026-36667-76]] ([[Discussion utilisateur:&#126;2026-36667-76|discussion]]) 24 juin 2026 à 22:26 (UTC) == Intégration du lien vers les contacts juridiques et de sécurité dans le pied de page de votre wiki == <section begin="Message"/> '''Contacts juridiques et de sécurité''' Bonjour à toute la communauté, la Fondation Wikimedia a mis à disposition une [[wmf:Special:MyLanguage/Legal:Wikimedia Foundation Legal and Safety Contact Information|page unique dédiée aux mentions légales et à la sécurité]], à ajouter en pied de page de votre wiki, afin de garantir l'accès à des informations juridiques exactes. Il s'agit d'une exigence réglementaire. Nous avons déjà mis en place des liens vers les wikis en anglais, allemand, italien, espagnol et d'autres langues de Wikipedia, et nous les déploierons bientôt sur votre wiki. Pour en savoir plus, [[m:Special:MyLanguage/Wikimedia_Foundation_Legal_and_Safety_Contacts_FAQ|consultez la page du projet]] et n'hésitez pas à laisser vos commentaires dans ce fil de discussion ou sur la [[m:Special:MyLanguage/Talk:Wikimedia Foundation Legal and Safety Contacts FAQ|page de discussion]]. <section end="Message"/> -- [[User:Sannita (WMF)|User:Sannita (WMF)]] ([[User talk:Sannita (WMF)|talk]]) 25 juin 2026 à 13:31 (UTC) <!-- Message envoyé par User:Sannita (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=User:Sannita_(WMF)/Mass_sending_test&oldid=30731267 --> == Actualités techniques n° 2026-27 == <section begin="technews-2026-W27"/><div class="plainlinks"> Dernières '''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|actualités techniques]]''' de la communauté technique de Wikimedia. N’hésitez pas à informer les autres utilisateurs de ces changements. Certains changements ne vous concernent pas. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/27|D’autres traductions]] sont disponibles. '''Actualités pour la contribution''' * Dans le cadre des [[mw:Special:MyLanguage/Contributors/Account Creation Experiments|expériences sur la création de comptes]], l'équipe Growth a testé l'ajout d'une icône de compte utilisateur dans l'en-tête du site mobile pour les utilisateurs non connectés, offrant ainsi un accès direct aux actions « Créer un compte » et « Se connecter ». Cette expérience a permis d'augmenter le nombre de créations de comptes d'environ 20 % sans nuire à la qualité des modifications ni au taux de modifications constructives. Cette fonctionnalité sera désormais déployée sur tous les wikis de la Fondation Wikimédia sur le site mobile au cours de la première semaine de juillet. [https://phabricator.wikimedia.org/T428220] * À la suite d'une [[phab:T426248|expérience concluante]], les utilisateurs connectés qui n'ont pas [[mw:Special:MyLanguage/Help:Email_confirmation|confirmé leur adresse e-mail]] lors de la création de leur compte voient s'afficher une nouvelle bannière leur demandant de finaliser cette procédure. Cela permet de réduire le risque que les utilisateurs se retrouvent bloqués hors de leur compte et rend les adresses e-mail associées aux comptes globalement plus fiables. Cette mesure s'inscrit dans le cadre du projet [[mw:Special:MyLanguage/Product Safety and Integrity/Account Security|Sécurité des comptes]]. [https://phabricator.wikimedia.org/T428292] * Une mise à jour de [[Special:Search|Recherche]] affine le comportement de <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>-prefix:</nowiki></code></bdi> lorsqu'il est utilisé pour exclure des résultats. Auparavant, l'utilisation de <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>-prefix:</nowiki></code></bdi> avec la négation pouvait élargir involontairement les résultats de recherche en ajoutant les espaces de noms inclus dans le champ de recherche, ce qui entraînait un comportement déroutant pour les utilisateurs s'attendant à un filtre d'exclusion simple. Avec cette mise à jour, <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>-prefix:</nowiki></code></bdi> exclura désormais strictement les titres de pages correspondants comme prévu et pourra afficher un avertissement si l'espace de noms concerné n'a pas été explicitement sélectionné. Le comportement de <bdi lang="zxx" dir="ltr"><code><nowiki>prefix:</nowiki></code></bdi> sans négation reste toutefois inchangé. [https://phabricator.wikimedia.org/T427443] * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Voir {{PLURAL:33|la tâche soumise|les {{formatnum:33}} tâches soumises}} par la communauté [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Recently resolved community tasks|résolue{{PLURAL:33||s}} la semaine dernière]]. Par exemple, le problème qui empêchait les réviseurs utilisant la barre d'outils « Page Curation » d'être automatiquement abonnés aux discussions qu'ils avaient lancées sur les pages de discussion a désormais été résolu. Les réviseurs recevront désormais des notifications lorsqu'une personne répondra à ces discussions. [https://phabricator.wikimedia.org/T329346] '''Actualités pour la contribution technique''' * À compter du 29 juin, les téléchargements automatisés depuis le site web « dumps.wikimedia.org » seront soumis à la [[Foundation:Special:MyLanguage/Policy:Wikimedia Foundation User-Agent Policy|politique relative aux user-agents]]. Les requêtes automatisées utilisant un user-agent générique ou vide seront bloquées. L'accès aux sauvegardes via Wikimedia Cloud Services n'est pas affecté. Cette mesure fait suite à l'annonce publiée dans le [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/25|numéro 2026/25 de Tech News]]. * [[File:Reload icon with two arrows.svg|12px|link=|class=skin-invert|Sujet récurrent]] Détail des mises-à-jour à venir cette semaine : [[mw:MediaWiki 1.47/wmf.9|MediaWiki]] '''''[[m:Special:MyLanguage/Tech/News|Actualités techniques]]''' préparées par les [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/Writers|rédacteurs des actualités techniques]] et postées par [[m:Special:MyLanguage/User:MediaWiki message delivery|robot]]. [[m:Special:MyLanguage/Tech/News#contribute|Contribuer]]&nbsp;• [[m:Special:MyLanguage/Tech/News/2026/27|Traduire]]&nbsp;• [[m:Tech|Obtenir de l’aide]]&nbsp;• [[m:Talk:Tech/News|Donner son avis]]&nbsp;• [[m:Global message delivery/Targets/Tech ambassadors|S’abonner ou se désabonner]].'' </div><section end="technews-2026-W27"/> <bdi lang="en" dir="ltr">[[User:MediaWiki message delivery|MediaWiki message delivery]]</bdi> 29 juin 2026 à 11:48 (UTC) <!-- Message envoyé par User:STei (WMF)@metawiki en utilisant la liste sur https://meta.wikimedia.org/w/index.php?title=Global_message_delivery/Targets/Tech_ambassadors&oldid=30744833 --> 7hfsd9wbc3wdul9w8kx687x1gwcdzne 0 86436 983863 978041 2026-06-29T10:24:44Z Projet PEP 78155 983863 wikitext text/x-wiki Les travaux sur la compétence plurilingue et son développement sont désormais nombreux, notamment en Europe dans le sillage de la parution du ''Cadre européen commun de référence pour les langues''. Il existe cependant encore assez peu de propositions concrètes pour évaluer cette compétence et peu de travaux scientifiques qui abordent cette question. Cette leçon va vous permettre de découvrir ce domaine important de la didactique des langues du fait de ce qu'on appelle l'effet de ''backwash'', autrement dit l'influence importante de l'évaluation sur l'enseignement-apprentissage. Ce qui n'est pas évalué, par exemple, risque de ne pas être enseigné et appris et la façon d'évaluer influence fortement les façons d'enseigner et les contenus retenus. {{AutoCat}} ft11hmj4l8o6poctdndsd1pws01ofw7 0 86437 983864 978039 2026-06-29T10:25:22Z Projet PEP 78155 983864 wikitext text/x-wiki A l'issue de cette leçon, vous devriez: * savoir ce qu'est l'évaluation de la compétence plurilingue ; * pouvoir lister et connaitre différentes façons d'évaluer les compétences plurilingues. {{AutoCat}} 0jvrqy11gn0cyif7e80ch9jhm24f6k9 0 86438 983862 978040 2026-06-29T10:23:48Z Projet PEP 78155 983862 wikitext text/x-wiki Connaître la définition de [[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue]]. {{AutoCat}} 8p64snarr8edl6lwd2z7yb9kdrcyc8p 0 86439 983865 982113 2026-06-29T10:27:11Z Projet PEP 78155 983865 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * [[Utilisateur:Projet PEP|Projet PEP]] ([[Discussion utilisateur:Projet PEP|discuter]]) * Sílvia Melo-Pfeifer (Universität Hamburg) * Christian Ollivier (Université de La Réunion) {{AutoCat}} sgpy0jh576a5igrtbknhqncbrg27xge 0 86441 983866 977777 2026-06-29T10:28:49Z Projet PEP 78155 983866 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 2 | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Définition/]] }} Depuis les années 1990, les politiques linguistiques éducatives - européennes essentiellement - ont mis l'accent sur le développement de la compétence plurilingue et interculturelle. Le ''Cadre européen commun pour les langues'', ''CECRL'' (Conseil de l’Europe, 2001), place cet objectif au centre de l'enseignement-apprentissage des langues. Il s'appuie pour cela sur la définition que Coste, Moore et Zarate (1997) ont donnée de cette compétence. Le ''Volume complémentaire'' du ''CECRL'' (Conseil de l’Europe, 2021) insiste sur l'importance de travailler sur cette compétence en proposant notamment des descripteurs de niveaux pour celle-ci. La recherche est, de son côté, très active, dans le domaine de l'éducation au plurilinguisme. De nombreux projets ont notamment développé les approches plurielles (Candelier et al., 2012)&nbsp;: l’éveil aux langues, l’intercompréhension, la didactique intégrée et les approches interculturelles. Des matériaux concrets pour la mise en œuvre de ces approches ont été produits. Le domaine de l'évaluation de la compétence plurilingue reste cependant encore peu exploré si on le compare avec l'étendue des recherches sur l'éducation au plurilinguisme et avec la promotion de cette dernière au niveau politique. Pourtant Lenz et Berthele (2010) avaient publié une étude satellite liée au ''CECRL'', où ils notaient que “l’identification de méthodes adéquates d'évaluation de la compétence plurilingue et interculturelle est un pas vers l'intégration de cette dernière dans la pratique éducative” (p. 5). Ces méthodes devraient être contextualisées, adaptées aux programmes  et aux curricula. L'auto-évaluation de cette compétence à travers des portfolios fait exception et a déjà fait l'objet de nombreuses recherches et publications. Sinon, ce n'est que récemment que des chercheurs et des projets se sont intéressés à l'hétéro-évaluation des compétences plurilingues à travers des procédures dévelopées par des enseignants essentiellement.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Définition/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 2alvhx8cgknqhmonoswy875zjpa05xf 0 86442 983867 977778 2026-06-29T10:31:28Z Projet PEP 78155 983867 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }}Nous renvoyons à la page sur la [[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue et interculturelle]] pour une définition de ce concept clé, de même qu'à celle sur les [[approches plurielles]]. Nous abordons ici l'évaluation de cette compétence, autrement dit des procédures permettant de constater des niveaux de compétence. Il peut s'agir d'auto-évaluation (par l'apprenant lui-même) ou d'hétéro-évaluation (par une autre personne, souvent un enseignant). L'évaluation peut avoir une visée formative - les retours de l'enseignant permettent aux apprenants de se situer dans leur apprentissage, de vérifier ce qu'ils ont acquis ou non, de connaître leurs réussites et leurs difficultés et de gérer leur apprentissage à venir en fonction de leurs résultats. Les feedbacks de la personne chargée de l'évaluation devraient donc mettre en lumière les points forts et les points faibles et proposer des pistes pour aider l'apprenant à mieux apprendre. Les résultats d'une évaluation formative permettent également à l'enseignant de revoir son programme d'enseignement en fonction de ce que les apprenants ont acquis ou non. L'évaluation peut avoir une visée sommative - il s'agit alors de déterminer des degrés de connaissance et/ou compétence. Cela peut se traduire par une note, un classement des apprenants, etc. Une telle évaluation peut aussi permettre de connaître l'efficacité d'un cours ou d'un dispositif en termes d'apprentissage, tout en comparant les résultats obtenus dans différents groupes d’apprenants Les visées peuvent également se croiser. Une évaluation sommative peut contenir des retours formatifs.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }} pkydgqo9lt5mz3a0o5okqnft3aw1793 983868 983867 2026-06-29T10:32:17Z Projet PEP 78155 983868 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un_peu_d%27histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }}Nous renvoyons à la page sur la [[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue et interculturelle]] pour une définition de ce concept clé, de même qu'à celle sur les [[approches plurielles]]. Nous abordons ici l'évaluation de cette compétence, autrement dit des procédures permettant de constater des niveaux de compétence. Il peut s'agir d'auto-évaluation (par l'apprenant lui-même) ou d'hétéro-évaluation (par une autre personne, souvent un enseignant). L'évaluation peut avoir une visée formative - les retours de l'enseignant permettent aux apprenants de se situer dans leur apprentissage, de vérifier ce qu'ils ont acquis ou non, de connaître leurs réussites et leurs difficultés et de gérer leur apprentissage à venir en fonction de leurs résultats. Les feedbacks de la personne chargée de l'évaluation devraient donc mettre en lumière les points forts et les points faibles et proposer des pistes pour aider l'apprenant à mieux apprendre. Les résultats d'une évaluation formative permettent également à l'enseignant de revoir son programme d'enseignement en fonction de ce que les apprenants ont acquis ou non. L'évaluation peut avoir une visée sommative - il s'agit alors de déterminer des degrés de connaissance et/ou compétence. Cela peut se traduire par une note, un classement des apprenants, etc. Une telle évaluation peut aussi permettre de connaître l'efficacité d'un cours ou d'un dispositif en termes d'apprentissage, tout en comparant les résultats obtenus dans différents groupes d’apprenants Les visées peuvent également se croiser. Une évaluation sommative peut contenir des retours formatifs.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un_peu_d%27histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }} fugb7ahzzb7p7a0u2lkzrwoinyhxfi6 983869 983868 2026-06-29T10:32:51Z Projet PEP 78155 983869 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }}Nous renvoyons à la page sur la [[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue et interculturelle]] pour une définition de ce concept clé, de même qu'à celle sur les [[approches plurielles]]. Nous abordons ici l'évaluation de cette compétence, autrement dit des procédures permettant de constater des niveaux de compétence. Il peut s'agir d'auto-évaluation (par l'apprenant lui-même) ou d'hétéro-évaluation (par une autre personne, souvent un enseignant). L'évaluation peut avoir une visée formative - les retours de l'enseignant permettent aux apprenants de se situer dans leur apprentissage, de vérifier ce qu'ils ont acquis ou non, de connaître leurs réussites et leurs difficultés et de gérer leur apprentissage à venir en fonction de leurs résultats. Les feedbacks de la personne chargée de l'évaluation devraient donc mettre en lumière les points forts et les points faibles et proposer des pistes pour aider l'apprenant à mieux apprendre. Les résultats d'une évaluation formative permettent également à l'enseignant de revoir son programme d'enseignement en fonction de ce que les apprenants ont acquis ou non. L'évaluation peut avoir une visée sommative - il s'agit alors de déterminer des degrés de connaissance et/ou compétence. Cela peut se traduire par une note, un classement des apprenants, etc. Une telle évaluation peut aussi permettre de connaître l'efficacité d'un cours ou d'un dispositif en termes d'apprentissage, tout en comparant les résultats obtenus dans différents groupes d’apprenants Les visées peuvent également se croiser. Une évaluation sommative peut contenir des retours formatifs.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Modalités d'évaluation des compétences plurilingues/]] }} pkydgqo9lt5mz3a0o5okqnft3aw1793 0 86443 983870 977779 2026-06-29T10:42:01Z Projet PEP 78155 983870 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 4 | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../A retenir/]] }} === Auto-évaluation des compétences plurilingues === Parallèlement au ''CECRL'', le Conseil de l'Europe a financé des travaux sur le développement du Portfolio européen des langues et ses différentes versions. Les objectifs de ce dispositif sont définis ainsi par le Conseil de l'Europe [https://www.coe.int/fr/web/portfolio (https://www.coe.int/fr/web/portfolio]): * contribuer au développement de l’autonomie de l’apprenant, du plurilinguisme ainsi que de la sensibilité et de la compétence interculturelles ; * permettre aux utilisateurs de consigner les résultats de leur apprentissage linguistique ainsi que leur expérience d’apprentissage et d’utilisation de langues. A travers différentes activités de réflexion, les apprenants sont invités à analyser des expériences dans le domaine du plurilinguisme et de l'interculturel. A cela s'ajoute un dossier permettant de collecter des documents en lien avec ces expériences et leur apprentissage des langues et des grilles d'évaluation pour auto-évaluer leurs compétences dans les différentes langues de leur répertoire. La partie réflexive permet une réelle prise en compte de la compétence plurilingue conçue non pas comme l'addition de compétences dans diverses langues, mais comme une compétence spécifique et holistique. Les grilles d'auto-évaluation, qui font écho aux descripteurs du CECRL, reflètent, pour leur part, plus une version additive du plurilinguisme et une séparation des compétences dans chaque langue. Divers projets et formations ont également inclus des portfolios et d'autres outils de réflexion - par exemple une expérience menée à l'université pédagogique de St Gallen et présentée par Bleichenbacher et al., 2023. Des publications restituent les usages, atouts et limites (Bleichenbacher et al., 2023; Brinkmann & Melo-Pfeifer, 2023). Pour plus de détails, consultez la page consacrée au portfolio des langues. Pour un exemple concret de travail avec un portfolio, voir [https://drive.google.com/file/d/123VBkPXtTsyETZNnIKjYSilcUR6mquy1/view?usp=drive_copy cette fiche] développée par le projet PEP. === Hétéro-évaluation === Dans les processus d'hétéro-évaluation, Ollivier et Melo-Pfeifer (2023) distinguent entre procédures hybrides, d'une part, et procédures holistiques et intégrées, d'autre part. ==== Procédures hybrides ==== Les procédures hybrides sont des façons d'évaluer qui associent l'évaluation de compétences dans diverses langues pour en tirer des conclusions sur la compétence plurilingue. Jamet (2010) relate ainsi une expérience en intercompréhension. Le test a permis d'évaluer les compétences réceptives d'apprenants dans diverses langues romanes (espagnol, français et portugais). Pour cela, des épreuves du DELF (diplôme d'études en langue française), du DELE (Diploma de Español como Lengua Extranjera) et des épreuves de baccalauréat pour le portugais ont été utilisées. Les compétences ont été ainsi testées en réception dans les trois langues séparément. Ce type de procédure "hybride" peut conduire à l'élaboration d'un profil de compétences qui prend en compte les compétences dans diverses langues. D'autres auteurs proposent de calculer un indice de compétence plurilingue. Mueller Gathercole et al. (2013) présentent un modèle développé et mis en œuvre dans un contexte multilingue, en l'occurrence au Pays de Galles. Les auteures soulignent l'importance de prendre en compte le plurilinguisme des apprenants lors des évaluations de leurs compétences langagières. Ils proposent notamment de calculer deux scores pour des tests monolingues. Ces scores prennent en considération le profil linguistique des apprenants. Ainsi, un score permet de comparer ses résultats à tous les autres apprenants et un autre score permet une comparaison avec les apprenants disposant d'une expérience linguistique similaire. Au Pays basque espagnol, Cenoz et al. (2013) proposent de calculer un indice de bilinguisme et de plurilinguisme en utilisant les scores à des tests en anglais, basque et espagnol. L'indice de bilinguisme est calculé sur la base de l'addition des scores en basque et espagnol, l'indice de plurilinguisme prend en compte les résultats aux tests dans les trois langues. ==== Procédures holistiques et intégrées ==== Divers chercheurs travaillant sur le translanguaging (par exemple Gorter & Cenoz, 2017) se sont aussi intéressés à l'évaluation, proposant des modalités holistiques pour évaluer les compétences plurilingues. Ces formes d'évaluation intègrent plusieurs langues et encouragent l'utilisation et la combinaison  de ces langues dans un même test. Cela est notamment promu pour l'évaluation des compétences non langagières des personnes plurilingues, mais aussi pour l'évaluation des compétences plurilingues. García et Kleifgen (2019) regroupent dans cette catégorie d'évaluation toutes les procédures encourageant les apprenants à "exprimer ce qu'ils savent en déployant tout leur répertoire sémiotique" (notre traduction). Il s'agit d'évaluer les compétences des apprenants à utiliser toutes leurs ressources pour communiquer et être des "virtuoses de l'usage des langues", plutôt que de se limiter à sélectionner les langues dans lesquelles s'exprimer, ce choix étant limitant (García & Lin, 2017). Schissel et al. (2018) donnent des exemples de grilles d'évaluation qui intègrent l'usage du translanguaging pour évaluer des textes narratifs. Cependant, cette approche soulève une question cruciale : on ne peut pas tenir pour acquis que les enseignants ou les évaluateurs seront en mesure d'évaluer n'importe quel texte produit dans un mode translangagier, en particulier lorsque ce texte comprend plusieurs langues qu'ils ne connaissent peut-être pas. Cela pose la question de la faisabilité de la mise en œuvre de telles pratiques d'évaluation dans les différents contextes éducatifs et appelle à une prise en compte attentive des répertoires linguistiques des apprenants et des évaluateurs. L’usage de médiateurs et/ou des ressources de traduction disponibles aujourd’hui sera donc indispensable. Le projet EVAL-IC (https://www.evalic.eu) a proposé un protocole d'évaluation de la compétence de communication en langues romanes. La procédure proposée se fonde sur l'intercompréhension et met en œuvre une évaluation par les tâches. Il s'agit d'un scénario qui intègre diverses sous-tâches dans une suite logique, chacune des tâches permettant d'évaluer des compétences plurilingues dans les activités langagières : production, réception et interaction. Le scénario du test-pilote (pour des étudiants de niveau universitaire) était une simulation de candidature à un événement international sur le développement durable. * La première épreuve visait la réception de l'écrit et la capacité d'interaction dans un formulaire d'inscription dont les items étaient formulés en différentes langues romanes. Les étudiants pouvaient répondre dans la langue romane de leur choix ou dans la langue officielle de leur université, mais ils devaient pour cela comprendre les items en langues romanes. * Les candidats devaient ensuite se renseigner sur le développement durable et les possibilités de mettre en œuvre des actions au niveau universitaire afin de préparer un entretien devant un jury plurilingue. Pour cela, ils devaient lire des textes et visionner des vidéos dans diverses langues romanes et en retirer les informations essentielles. * Sur la base de ces informations et de leurs connaissances, les étudiants devaient ensuite préparer un diaporama et une courte présentation d'idées d'actions pour le développement durable dans les universités. Ils pratiquaient ainsi l'interproduction en cherchant à produire une présentation compréhensible par des personnes locutrices de différentes langues romanes. * Suivait un entretien permettant d'évaluer les compétences en interactions orales plurilingues. Après leur présentation orale, les étudiants échangeaient avec le jury. Chaque membre du jury parlait une langue romane particulière, les candidats devaient donc s'efforcer de comprendre les questions et remarques du jury et devaient y répondre en utilisant une langue romane et essayant d'être compris de tous les membres du jury. * La dernière épreuve était une épreuve collective d'interaction écrite sur forum, les candidats étaient invités à discuter en petits groupes plurilingues pour définir une action concrète qui pourrait être mise en œuvre pendant l'événement international. Pour l'évaluation, le projet EVAL-IC a développé des descripteurs de compétences. Ce protocole est un exemple concret d'évaluation des compétences de communication plurilingue intégrant diverses langues et diverses activités langagières. Une [https://drive.google.com/file/d/1Mm-GgKx-boTWzhu6s-6awTpIQVdtoTCo/view fiche de pratique] est disponible sur le site du projet PEP. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../A retenir/]] }} s5gmek9ma0rff1jqwjo5vr4jj9u8bk3 0 86445 983871 977783 2026-06-29T10:43:33Z Projet PEP 78155 983871 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 6 | précédent = [[../A retenir/]] | suivant = [[../Pour aller plus loin/]] }} 1. Quelle forme d'auto-évaluation de la compétence plurilingue a été particulièrement promue par le Conseil de l'Europe&nbsp;? 2. Quelles formes d'hétéro-évaluation des compétences plurilingues retenez-vous&nbsp;? Réponses possibles: # Le Portfolio européen des langues # L'élaboration d'un profil plurilingue ou le calcul d'un indice de plurilinguisme à travers l'évaluation des compétences dans diverses langues ou encore l'évaluation holistique des compétences de communication plurilingue à travers un scénario et des tâches intégrant diverses langues. Le translanguaging. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../A retenir/]] | suivant = [[../Pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 61gwhr2kg1hglorbp1quoe1d46x9r9p 983872 983871 2026-06-29T10:44:09Z Projet PEP 78155 983872 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 6 | précédent = [[../A retenir/]] | suivant = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} 1. Quelle forme d'auto-évaluation de la compétence plurilingue a été particulièrement promue par le Conseil de l'Europe&nbsp;? 2. Quelles formes d'hétéro-évaluation des compétences plurilingues retenez-vous&nbsp;? Réponses possibles: # Le Portfolio européen des langues # L'élaboration d'un profil plurilingue ou le calcul d'un indice de plurilinguisme à travers l'évaluation des compétences dans diverses langues ou encore l'évaluation holistique des compétences de communication plurilingue à travers un scénario et des tâches intégrant diverses langues. Le translanguaging. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../A retenir/]] | suivant = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> n4n0raryo1myal1r70v2xqeaqlpeel9 0 86446 983873 977784 2026-06-29T10:45:17Z Projet PEP 78155 983873 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 7 | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }}Melo-Pfeifer, S., & Ollivier, C. (Éds.). (2023). ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings''. Routledge. [https://sites.google.com/view/pepproject/productions/livret-de-bonnes-pratiques-good-practices-booklet#h.h0c2o1xjms8q Exemples de pratiques d'évaluation plurilingue du projet PEP]{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 9h88xu8scejvrd77ygjv9o62z7hjekg 0 86447 983874 977785 2026-06-29T10:45:58Z Projet PEP 78155 983874 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 8 | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }}Bleichenbacher, L., Schröder-Sura, A., Chesini, C., De Zanet, M., Gantenbein, C., & Hilbe, R. (2023). Crosslinguistic teacher education. How self-assessment and reflection can support plurilingual student teachers. In S. Melo-Pfeifer & C. Ollivier (Eds.), ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings'' (p. 163‑177). Routledge. Brinkmann, L. M., & Melo-Pfeifer, S. (2023). Using the European Portfolio for the assessment of plurilingual students in the foreign language classroom. In S. Melo-Pfeifer & C. Ollivier (Eds.), ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings'' (p. 216‑229). Routledge. Candelier, M., Camilleri-Grima, A., Castellotti, V., de Pietro, J.-F., Lörincz, I., Meißner, F.-J., Noguerol, A., & Schröder-Sura, A. (with Molinié, M.). (2012). ''CARAP : cadre de référence pour les approches plurielles des langues et des cultures''. Centre européen pour les langues vivantes / Conseil de l’Europe. https://www.ecml.at/Portals/1/documents/ECML-resources/CARAP-FR.pdf?ver=2018-03-20-120658-740 Cenoz, J., Arozena, E., & Gorter, D. (2013). Multilingual students and their writing skills in Basque, Spanish and English. In V. M. Gathercole (Ed.), ''Bilingual assessment : Issues and solutions'' (p. 186‑205). Multilingual Matters. Conseil de l’Europe. (2001). ''Un cadre européen commun de référence pour les langues : Apprendre, enseigner, évaluer''. Didier ; Conseil de l’Europe. https://rm.coe.int/16802fc3a8 Conseil de l’Europe. (2021). ''Cadre européen commun de référence pour les langues : Apprendre, enseigner, évaluer. Volume complémentaire''. Conseil de l’Europe. https://rm.coe.int/cadre-europeen-commun-de-reference-pour-les-langues-apprendre-enseigne/1680a4e270 Coste, D., Moore, D., & Zarate, G. (1997). ''Compétence plurilingue et pluriculturelle. Vers un cadre européen commun de référence pour l’enseignement et l’apprentissage des langues vivantes. Études préparatoires''. Conseil de l’Europe. https://rm.coe.int/168069d29c García, O., & Kleifgen, J. A. (2019). Translanguaging and literacies. ''Reading Research Quarterly'', ''55''(4), 553‑571. <nowiki>https://doi.org/10.1002/rrq.286</nowiki> García, O., & Lin, A. M. Y. (2017). Translanguaging in bilingual education. In O. García, A. M. Y. Lin, & S. May (Eds.), ''Bilingual and multilingual education'' (p. 117‑130). Springer. Gorter, D., & Cenoz, J. (2017). Language education policy and multilingual assessment. ''Language and Education'', ''31''(3), 231‑248. https://doi.org/10.1080/09500782.2016.1261892 Jamet, M.-C. (2010). Intercomprensione, Quadro comune europeo di riferimento per le lingue, quadro di riferimento per gli approcci plurilingui e valutazione. ''Synergies Europe. Intercompréhension(s): repères, interrogations et perspectives'', ''5'', 75‑98. Lenz, P., & Berthele, R. (2010). ''Prise en compte des compétences plurilingue et interculturelle dans l’évaluation''. Conseil de l’Europe. http://www.unil.ch/files/live/sites/magicc/files/shared/Ressources/Assessment2010_Lenz_FRrev.pdf Melo-Pfeifer, S., & Ollivier, C. (2023). On the unbearable lightness of monolingual assessment practices in education. In S. Melo-Pfeifer & C. Ollivier (Eds.), ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings'' (p. 1‑27). Routledge. Mueller Gathercole, V. C., Thomas, E. M., Roberts, E. J., Hughes, C. O., & Hughes, E. K. (2013). Why assessment needs to take exposure into account : Vocabulary and grammatical abilities in bilingual children. In V. C. Mueller Gathercole (Ed.), ''Issues in the Assessment of Bilinguals'' (p. 20‑55). Multilingual Matters. Schissel, J. L., De Korne, H., & López-Gopar, M. (2018). Grappling with translanguaging for teaching and assessment in culturally and linguistically diverse contexts : Teacher perspectives from Oaxaca, Mexico. ''International Journal of Bilingual Education and Bilingualism'', ''24''(3), 340‑356. https://doi.org/10.1080/13670050.2018.1463965 {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> bl5z40abu5xzbt5ijg69up3t425m8es 0 86449 983875 978044 2026-06-29T10:50:24Z Projet PEP 78155 983875 wikitext text/x-wiki L'évaluation plurilingue comporte deux volets&nbsp;: * l'évaluation de la compétence plurilingue&nbsp;; * l'évaluation des connaissances et des compétences des apprenants plurilingues. Cette "leçon" aborde cette dimension dans une perspective de justice sociale. {{AutoCat}} 7cqkfp1rtpnjiokz4iz0em3xmrka6tz 0 86452 983876 982112 2026-06-29T10:51:55Z Projet PEP 78155 983876 wikitext text/x-wiki __EXPECTED_UNCONNECTED_PAGE__ * [[Utilisateur:Projet PEP|Projet PEP]] ([[Discussion utilisateur:Projet PEP|discuter]]) * Sílvia Melo-Pfeifer (Universität Hamburg) * Christian Ollivier (Université de La Réunion){{AutoCat}} jolp0oqj9syntdxmoaid7x4p5tu8kch 0 86454 983878 977796 2026-06-29T11:01:40Z Projet PEP 78155 983878 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 2 | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Évaluer l'élève plurilingue : points de départ théoriques et éthiques/]] }} Il est bien connu que tout groupe d'apprenants, dans n'importe quel contexte, est hétérogène. Cela peut être dû à des motivations ou des stratégies d'apprentissage différentes, à des connaissances préalables différentes des matières scolaires ou à des relations différentes avec les langues. Il peut s’agir des langues de scolarisation ou de la langue dans laquelle les connaissances de certaines matières sont transmises, pour ne citer que quelques exemples. Or, la langue étant au cœur de la transmission et de la construction des savoirs, sa faible maîtrise a aussi une influence sur les motivations des élèves, les stratégies d'apprentissage qu'ils peuvent développer et la manière dont ils peuvent mobiliser (ou non) leurs pré-connaissances. Ainsi, l'utilisation de pédagogies plurilingues a été préconisée pour favoriser une plus grande implication affective et cognitive des élèves qui n'ont pas la langue de scolarisation comme L1. Cependant, bien que l'utilisation plus ou moins systématique de ces pédagogies et stratégies d'enseignement et d'apprentissage soit déjà reconnue par les enseignants (en particulier les enseignants de langues), l'utilisation de formats d'évaluation plurilingues a encore tendance à être considérée comme une « excentricité ». C'est le cas de l'évaluation diagnostique (pour informer les enseignants, en début d'année, de l'état actuel des connaissances), formative (en évaluation continue pour contrôler les processus d'apprentissage) et sommative (à la fin de l'année ou du cycle scolaire, par le biais d'une note quantitative). Commençons par le pouvoir évident des tests : « [l]es tests sont puissants (...) parce qu'ils sont imposés à tous les élèves dans toutes les écoles, sans qu'il soit possible d'y résister » (Shohamy, 2006, p. 93, notre traduction). Et ils sont imposés de manière standardisée, à la fois en termes de conception (y compris dans une langue unique), de format et de lecture des résultats. Selon Melo-Pfeifer & Ollivier (2025) , « même lorsque les systèmes scolaires reconnaissent l’injustice du système d'évaluation monolingue, les aménagements pour les élèves plurilingues se limitent le plus souvent à des aménagements structurels (plus de temps pour passer le test ou autorisation de l'utilisation d'outils de traduction ou de dictionnaires), mais sans remettre en question les capacités des élèves à utiliser ces outils et la conception très monolingue du cadre des tests, dans lequel les réponses sont monolingues, tout comme les réponses des élèves sont censées l'être » (Melo-Pfeifer & Ollivier, 2025, d'après Abedi, 2013, notre traduction). Cela signifie que les enseignants reconnaissent les difficultés liées à l'évaluation des élèves plurilingues, mais qu'ils continuent à mettre en œuvre des aménagements plutôt monolingues et des aménagements qui peuvent ne pas correspondre aux pratiques antérieures des élèves en matière de littératie (comme l’utilisation d’un dictionnaire). Dans cette section de la Wikiversité, nous présentons quelques hypothèses théoriques et éthiques qui justifient l'utilisation de formats d'évaluation plurilingues. L'argument principal est que l'utilisation de ces formats d'évaluation combat l'injustice cognitive et rend les hypothèses de l'éducation inclusive plurilingue plus cohérentes en rapprochant les stratégies d'enseignement-apprentissage et d'évaluation plurilingues.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Évaluer l'élève plurilingue : points de départ théoriques et éthiques/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> fvmhhut5wvm8dxz4ez8zpr8bkoju943 0 86455 983877 977818 2026-06-29T10:52:55Z Projet PEP 78155 983877 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | lecon = Évaluation des connaissances et des compétences des apprenants plurilingues | numéro = 1 }} Votre école vient d'accueillir un enfant de 12 ans qui a été scolarisé dans son pays d'origine, mais qui ne parle pas encore la langue de scolarisation. Vos collègues se réunissent pour établir une méthode d'évaluation des compétences antérieures de l'élève dans trois matières (mathématiques, géographie et histoire) afin de l'intégrer dans une année scolaire spécifique. Réfléchissez à la manière dont vous procéderiez pour évaluer les connaissances et les compétences de l'élève et à la manière dont vous décideriez des langues à utiliser dans ce processus. En outre, demandez-vous si la ou les langue(s) du répertoire de l'élève primo-arrivant est le seul élément à prendre en compte dans l'évaluation. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | suivant = [[../Introduction : l'évaluation plurilingue pour la justice sociale et cognitive /]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 00i4qx2sd1x8izism9tpt170hogq0s4 0 86456 983879 977801 2026-06-29T11:09:48Z Projet PEP 78155 983879 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Introduction : l'évaluation plurilingue pour la justice sociale et cognitive/]] | suivant = [[../L'évaluation plurilingue dans la pratique : voix des enseignants et pistes pour l'avenir/]] }} D'emblée, tout élève peut être considéré comme plurilingue, puisque la définition de la [[Compétence plurilingue et inter-/transculturelle|compétence plurilingue]] englobe la connaissance de différentes variétés et de différents registres et ne se limite pas aux compétences productives dans différentes langues (elle peut inclure des compétences partielles et réceptives, par exemple). Le profil d'apprenant plurilingue traité dans cette section est celui des enfants et des jeunes en situation de mobilité (forcée ou non) qui arrivent dans un nouveau pays ou une nouvelle région sans connaître (ou avec peu de connaissances) la langue de scolarisation, comme dans la situation de réflexion initiale. On peut l'élargir aux enfants qui grandissent dans des régions multilingues, dont les langues familiales et la ou les langues de scolarisation ne coïncident pas. Lorsqu'un enfant intègre un nouveau système éducatif dans une langue différente, les difficultés d'évaluation peuvent ne pas se limiter aux compétences linguistiques. Tout d'abord, les programmes des différentes matières scolaires sont différents dans des contextes nationaux et/ou régionaux différents, de sorte que lors de l'évaluation, la perspective du pays d'accueil se superpose à celle du pays d'origine, ce qui crée une situation de hiérarchie des connaissances. Une telle situation peut conduire à une hiérarchie épistémique, puisque certaines connaissances sont considérées dans le processus d'évaluation comme plus importantes que d'autres (les connaissances incluses dans les programmes d'études du pays d'accueil). En outre, les tests utilisent des références culturelles qui peuvent être inconnues de l'étudiant nouvellement arrivé (même si les termes linguistiques sont reconnus) : l'exemple de l'expression « bean bag » incluse dans le libellé d'un test de mathématiques rapporté par Mahoney (2024, p. 113) illustre cette inégalité :<blockquote>Nous avons découvert que les deux étudiants étrangers (Inde, Arabie saoudite) n'avaient jamais lancé de sac de fèves et ne connaissaient pas les jeux liés aux sacs de fèves. En revanche, les 14 étudiants nationaux avaient tous lancé un sac de fèves auparavant. Ces types de référents culturels peuvent rendre l'évaluation plus compréhensible pour les étudiants issus de la culture américaine dominante ! (Mahoney, 2024, p. 113 ; notre traduction).</blockquote>En outre, dans de nombreux contextes, les formats d'évaluation tendent à reproduire des hiérarchies en termes de modèles de littératie (par exemple, les connaissances sont plus valorisées lorsqu'elles sont exprimées par écrit), avec une valorisation presque exclusive de la littératie écrite, de la « culture du papier » et de la production de textes. Cependant, les étudiants plurilingues n'ont pas toujours été scolarisés et éduqués dans cette culture centrée sur l'écrit, et il convient donc d'envisager des modèles d'évaluation multimodaux, en plus de l'évaluation plurilingue. A cela s'ajoute le fait que l'étudiant plurilingue n'est pas seulement confronté à une nouvelle langue, mais potentiellement aussi à différentes cultures d'évaluation : le type d'exercices proposés, la nature des réponses attendues, le type de langue utilisé, la durée des tests, pour n'en citer que quelques-uns. En ce sens, une hiérarchie épistémique s'ajoute à une hiérarchie linguistique dans le processus d'évaluation des étudiants plurilingues. Tout d'abord, il convient de noter que les systèmes éducatifs ont tendance à (re)produire la perspective selon laquelle les systèmes éducatifs sont éminemment monolingues, bien qu'ils soient fréquentés par des populations plurilingues. Ainsi, les méthodes d'enseignement et d'apprentissage monolingues et les matériels monolingues sont associés à des formats d'évaluation monolingues. L'étudiant plurilingue voit donc l'utilisation de toutes ses aptitudes et compétences limitée, réduisant l'expression de ses connaissances à la langue du test, ce qui peut être considéré comme un signe d'injustice cognitive. Même lorsque cet élève a suivi des cours (intensifs) pour apprendre la nouvelle langue et montre des signes de compréhension des énoncés, « les concepteurs de tests devraient être conscients que les compétences linguistiques productives et réceptives des apprenants plurilingues se développent différemment, et que cela peut interférer avec leur capacité à s'engager dans un test » (Mahoney, 2024, p.&nbsp;11 ; notre traduction). A cette injustice s'ajoute l'exercice d'une violence symbolique, puisque, au moins dans les cas de mobilité forcée, les étudiants plurilingues peuvent être obligés d'exprimer leurs connaissances dans une langue avec laquelle ils ont un lien affectif potentiellement négatif. Dans l'ensemble, l'utilisation de modèles d'évaluation monolingues est un signe d'inégalité linguistique, c'est-à-dire de fossés « qui résultent en partie de pratiques et de structures fondées sur des mentalités monolingues, des idéologies linguistiques standard et des croyances déficitaires concernant la diversité linguistique et la pratique multi/plurilingue » (Erling & Moore, 2021, p. 6 ; notre traduction). Quelques exemples de cette inégalité : * un enfant migrant nouvellement arrivé à l'école est évalué à l'aide de formulaires d'évaluation classiques, basés sur la seule utilisation de la langue de scolarisation, * des apprenants d'allemand comme deuxième langue, dans le contexte allemand, doivent faire comme s'ils étaient des étudiants dont la L1 est l'allemand pour obtenir les mêmes notes dans les matières autres que celles centrées sur la langue. Sur la base des arguments énumérés ci-dessus, nous pouvons dire que l'utilisation de méthodes d'évaluation plurilingues a le potentiel de réduire la violence symbolique dans les situations de test, d'atténuer l'injustice cognitive et de réduire les hiérarchies linguistiques et épistémiques.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Introduction : l'évaluation plurilingue pour la justice sociale et cognitive/]] | suivant = [[../L'évaluation plurilingue dans la pratique : voix des enseignants et pistes pour l'avenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> jtlj735hjg54uvzf2bx69iq9zeg2own 0 86457 983881 977803 2026-06-29T11:16:26Z Projet PEP 78155 983881 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 4 | précédent = [[../Évaluer l'élève plurilingue : points de départ théoriques et éthiques/]] | suivant = [[../À retenir/]] }}L'évaluation plurilingue consiste à « incorporer des éléments multilingues dans les évaluations, qu'ils soient liés au contenu ou à la langue » (Vogt & Antia, 2024, p. 11 ; notre traduction). Il est possible de dresser une liste des pratiques d'évaluation diagnostique, formative et sommative qui sont de nature plurilingue. Ces pratiques peuvent consister à * formuler des questions dans les énoncés de test (facilitant la compréhension du contenu évalué)&nbsp;; * accepter le plurilinguisme et l'utilisation d'éléments multimodaux (tels que des diagrammes ou des dessins) lors de la réponse aux questions (facilitant l'expression des connaissances acquises)&nbsp;; * combiner le plurilinguisme dans la formulation des questions et des réponses (Melo-Pfeifer & Thölkes, 2022, p. 226). Or, ce type d'aménagement, même s'il répond à des besoins linguistiques particuliers, ne favorise pas l'expression pleinement plurilingue et multimodale de l'individu. Les élèves peuvent avoir droit à * des « tests en langue maternelle » (Abedi, 2013 ; notre traduction), c'est-à-dire des tests dans la L1 bien que celle-ci ne soit pas la langue de scolarisation ; * des « tests multilingues par traduction » (De Angelis, 2021 ; notre traduction), c'est-à-dire qu'une ou plusieurs versions traduites du test « officiel » sont données aux autres étudiants ; * des versions linguistiquement simplifiées d'un test dans la langue de scolarisation, c'est-à-dire un test qui présente une version simplifiée de la langue (phrases moins complexes, par exemple) ou/et avec un étayage linguistique (tel que des synonymes ou des définitions). Dans les deux premiers cas, la présence d'un médiateur linguistique peut être requise. Ces formats sont néanmoins également monolingues et ne remettent pas en question l'habitus monolingue en matière d'évaluation (De Angelis, 2021). En ce sens, les étudiants plurilingues pourraient être encouragés à combiner leurs ressources linguistiques et autres pour mettre en valeur leurs connaissances, étant donné que celles-ci peuvent avoir été construites dans différentes langues au cours de processus de mobilité potentiellement successifs. Cenoz (2024, p. xiii) propose un modèle de ''continuum'' qui illustre les possibilités d'intégration et d'utilisation de formats d'évaluation plurilingues. Le ''continuum'' illustre une ouverture croissante aux pratiques plurilingues en matière d'évaluation, ce qui met l'accent sur la nécessité de : * passer de modèles d'évaluation rigides et additifs (se contenter d'utiliser plus d'une langue) à des modèles plus intégrés et dynamiques (translanguaging)&nbsp;; * passer de l'adaptation à l'autonomisation, où les étudiants ne sont pas simplement aidés à se débrouiller dans un système monolingue mais sont activement encouragés à utiliser tout leur répertoire linguistique. Malgré une certaine adhésion aux stratégies d'enseignement et d'apprentissage plurilingues, les résultats du projet PEP avec des enseignants de langues étrangères en Europe ont montré que les enseignants sont plus sceptiques quant à l'utilisation de l'évaluation plurilingue. À la question « Utilisez-vous des instructions plurilingues dans l'évaluation ? », 27,7 % des 800 enseignants (de langues) interrogés ont indiqué une absence totale de pratiques plurilingues, tandis que les 56,2 % restants intègrent le plurilinguisme dans leurs évaluations à un moment ou à un autre ou d'une manière ou d'une autre (cf. Figure 1). [[Fichier:Figure 1 - Use of plurilingual instructions in assessment.png|alt=Utilisation de consignes plurilingues en évaluation - Graphique|vignette|Fig. 1 - Utilisation de consignes plurilingues en évaluation]] En outre, le plurilinguisme dans l'enseignement des langues et les tests est plus répandu dans la formulation et l'explication des instructions que dans les langues autorisées pour les réponses. Lorsqu'il s'agit de fournir des instructions et/ou des explications dans plusieurs langues, 8,19 % des enseignants déclarent le faire dans tous les cas, tandis que 18,12 % déclarent le faire dans la majorité des évaluations. Dans l'ensemble, 67,38% des répondants intègrent des pratiques plurilingues dans leurs instructions et explications complémentaires, tandis que 17,72% déclarent ne jamais s'engager dans de telles pratiques (cf. Figure 2). [[Fichier:Pratiques plurilingues dans les consignes et les productions des apprenants.png|alt=Figure 2 - Pratiques plurilingues dans les consignes et les productions des apprenants - Graphique illustrant les données présentes dans le texte|vignette|Figure 2 - Pratiques plurilingues dans les consignes et les productions des apprenants]] Il est important de reconnaître l'écart entre les pratiques d'enseignement et d'apprentissage plurilingues et l'utilisation des stratégies dans les processus d'évaluation car, comme elles sont peu ou pas utilisées dans une culture croissante (et même fétichisée) de l'évaluation en tant que stratégie de contrôle et de responsabilité (rendant l'enseignant responsable des résultats des élèves). Cette invisibilité des formats plurilingues renforce le mépris pour les langues minoritaires et la seule valorisation des langues du programme et de l'école. Comme le dit Mahoney, « si ce n'est pas testé, ce n'est pas enseigné » (2024, p. 15 ; notre traduction). En d'autres termes, l'inclusion de formats plurilingues dans l'évaluation pourrait renforcer et légitimer l'introduction systématique de pédagogies plurilingues dans l'éducation.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Évaluer l'élève plurilingue : points de départ théoriques et éthiques/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 7934n53j101tcsbtao8bena3grsxvmo 0 86458 983882 977813 2026-06-29T11:17:23Z Projet PEP 78155 983882 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 5 | précédent = [[../L'évaluation plurilingue dans la pratique : voix des enseignants et pistes pour l'avenir/]] | suivant = [[../Auto-évaluation/]] }} * Pour assurer la cohérence des pratiques d'enseignement plurilingue dans l'éducation (qui comprennent la planification, la mise en œuvre et l'évaluation), l'évaluation plurilingue doit être envisagée à des fins diagnostiques, formatives et sommatives. * Les formats d'évaluation plurilingue des étudiants primo-arrivants leur permettent de mettre en valeur leurs connaissances spécifiques à une matière, sans limitations linguistiques, et s'inscrivent donc dans le droit fil des récents appels à la justice sociale et cognitive dans le domaine de l'éducation. * Dans l'enseignement et l'apprentissage des langues étrangères, les formats d'évaluation plurilingue peuvent être utilisés pour mettre en valeur les répertoires linguistiques complets des étudiants, qui sont nécessaires pour agir et collaborer dans des situations plurilingues spécifiques (voir l'[[évaluation de la compétence plurilingue]]). {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../L'évaluation plurilingue dans la pratique : voix des enseignants et pistes pour l'avenir/]] | suivant = [[../Auto-évaluation/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> cgjmsksr5n9v9xr6s0fflhc7kj35iuf 0 86460 983883 977820 2026-06-29T11:18:10Z Projet PEP 78155 983883 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 7 | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }} * Mahoney, K. (2024, 2^nd edition). ''The assessment of multilingual learners''. Multilingual Matters. * Melo-Pfeifer, S., & Ollivier, Ch. (Eds.) (2024). ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings: Educative issues and empirical approaches''. Routledge. * Shohamy, E. (2001). ''The power of the tests. A critical perspective on the uses of language'' ''tests''. Harlow: Longman. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Auto-évaluation/]] | suivant = [[../Bibliographie/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> t0gcegr4bj9xsd2j831q2pmlqx7vghg 0 86461 983886 977821 2026-06-29T11:19:46Z Projet PEP 78155 983886 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 8 | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} Abedi, J. (2013). Accommodations in the assessment of English language learners. In A.J. Kunnan (Ed.), ''The Companion to Language Assessment''. Wiley. https://doi.org/10.1002/9781118411360.wbcla059 Cenoz, J. (2024). Foreword. In S. Melo-Pfeifer & Ch. Ollivier (Eds.), ''Assessment of plurilingual competence and plurilingual learners in educational settings: Educative issues and empirical approaches'' (pp. xi-xvi). Routledge. Cortés Velásquez, D. et al (2025). ''Language use in secondary and higher education: Teachers’ beliefs and practices. Survey Report''. PEP Project https://sites.google.com/view/pepproject/accueil. De Angelis, G. (2021). ''Multilingual testing and assessment''. Multilingual Matters. Erling, E., & Moore, E. (2021). Socially just plurilingual education in Europe: shifting subjectivities and practices through research and action. ''International Journal of Multilingualism''. DOI: [[doi:10.1080/14790718.2021.1913171|10.1080/14790718.2021.1913171]]. Mahoney, K. (2024, 2^nd edition). ''The assessment of multilingual learners''. Multilingual Matters. Melo-Pfeifer, S. & Ollivier, C. (2026). Plurilingual assessment. In C. Ollivier & S. Melo-Pfeifer (Eds.), ''Encyclopedia of plurilingual education''. Peter Lang. https://www.peterlang.com/document/1587992. Melo-Pfeifer, S., & Thölkes, M. (2022). “Wie soll ich das Kind bewerten?”: between standardization and differentiation in the assessment of refugee students. A qualitative study of foreign language teachers’ representations in Germany. In G. S. Levine & D. Mallows (Eds.), ''Language Learning of Migrants in Europe:'' ''Theoretical, Empirical, Policy, and Pedagogical Issues'' (pp. 219-243). Springer. Shohamy, E (2006). ''Language policy: Hidden agendas and new approaches''. Routledge. Vogt, K., & Antia, B.  (Eds.) (2024). ''Multilingual Assessment – Finding the Nexus?''. Peter Lang. {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 61hifclkg0zmtbcd8oq3gqs045wtm2e 0 86517 983885 977904 2026-06-29T11:19:37Z Gaillat Thierry 78160 /* L’intercompréhension entre langues parentes */ 983885 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} Selon Candelier (2003, p. 19-20), les approches plurielles sont « des approches pédagogiques dans lesquelles l’élève est amené à travailler simultanément sur plusieurs langues, de manière à pouvoir s’appuyer sur des savoirs ou savoir-faire acquis dans une langue pour en apprendre d’autres ». Ces approches permettent aux élèves de : * faire des liens entre différentes langues ; * prendre conscience des similitudes et des différences entre les langues ; * mobiliser leurs connaissances pour apprendre plus efficacement ; * valoriser leur propre répertoire linguistique ; * développer des attitudes positives envers la diversité linguistique. Il ne s'agit donc pas d'un simple empilement de compétences linguistiques, mais d'une '''construction articulée et intégrée'''. Voici les 4 approches plurielles citées par le CARAP. == L’éveil aux langues == L’éveil aux langues vise à sensibiliser les apprenants à la diversité linguistique et culturelle. Il s’agit d’exposer les élèves à une grande variété de langues — y compris celles qui ne sont pas enseignées à l’école — afin de développer curiosité, ouverture et conscience linguistique. Cette approche favorise la reconnaissance des langues familiales et du plurilinguisme comme ressources pour l’apprentissage. Cette approche vise à développer des attitudes d’ouverture vers les autres langues et cultures. D’un point de vue didactique, cela peut se traduire par des activités d’observation et de comparaison de corpus multilingues, afin que les élèves repèrent des régularités sonores ou graphiques. L’enseignant se doit d’agir ici comme un facilitateur, et peut être amené à valoriser les langues d’origine des élèves sans pour autant avoir besoin de les maîtriser. Il aide à déconstruire les stéréotypes et à développer des capacités d'analyse métalinguistique autour des langues qui sont proposées. ('''Encyclopédie de l’éducation plurilingue / Encyclopaedia of plurilingual education''' '''/''' [[Éveil aux langues]] ) == L’intercompréhension entre langues parentes == Cette approche propose un travail  parallèle sur deux ou plusieurs langues appartenant à la même famille linguistique (romane, germanique, slave, etc.). L’apprenant s’appuie sur la connaissance d’une langue déjà maîtrisée pour développer la compréhension d’une autre langue apparentée. Cette approche met principalement l’accent sur les compétences réceptives (compréhension écrite et orale), mais s'intéresse aussi par conséquent aux compétences d’interaction mises en jeu au sein d’échanges de locuteurs de langues différentes. D’un point de vue didactique, cette approche peut s’appuyer sur les similitudes lexicales et syntaxiques des langues parentes, afin de favoriser un apprentissage centré sur l'accès au sens qui s’en dégage. L'enseignant est amené à guider l'apprenant à repérer les indices transparents qui relient les langues et à formuler des hypothèses de lecture, transformant ainsi la connaissance d'une langue source en une passerelle cognitive efficace pour accéder simultanément à plusieurs autres langues cibles proches (langues romanes par exemple). ('''Encyclopédie de l’éducation plurilingue / Encyclopaedia of plurilingual education''' '''/''' [[Intercompréhension]]). == L’enseignement intégré des langues == Cette approche vise à établir des liens entre les différentes langues apprises à l’école et celles déjà connues des apprenants. Elle s’appuie sur le principe de transférer les connaissances et stratégies d’une langue à une autre afin de renforcer l’ensemble du répertoire linguistique. Elle valorise aussi les interactions entre langues et la réutilisation consciente des savoirs linguistiques acquis. A travers cette démarche, on met en place des situations qui permettent de décloisonner les apprentissages en créant des ponts explicites entre la langue de scolarisation et les langues étrangères (développement d’une terminologie grammaticale commune, par exemple). Elle amène l'enseignant à coordonner ses pratiques avec celles des collègues de langues pour aider l'élève à transférer ses stratégies d'apprentissage d'un contexte à l'autre, optimisant ainsi les compétences cognitives et la cohérence des parcours d’apprentissage. ('''Encyclopédie de l’éducation plurilingue / Encyclopaedia of plurilingual education''' '''/ )''' == L’approche interculturelle == Cette approche met l’accent sur le développement de la compétence à comprendre, interpréter et interagir avec des personnes issues de cultures différentes. Elle encourage la réflexion sur les situations de contact culturel et sur les représentations que l’on se fait de soi et des autres. Cette approche conçoit la culture comme un ensemble dynamique, ouvert et en constante évolution, et favorise la compréhension mutuelle et le dialogue. D’un point de vue didactique, cette approche dépasse le simple enseignement des faits civilisationnels pour proposer des activités de décentration et d'analyse critique des malentendus culturels. L'enseignant amène l'apprenant à objectiver son propre système de valeurs et à relativiser ses points de vue, afin de favoriser la communication en contexte d'altérité. ('''Encyclopédie de l’éducation plurilingue / Encyclopaedia of plurilingual education)'''{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> s9h2o4vb6pyxjapieawmf1fioymhvwd 0 86598 983896 978493 2026-06-29T11:44:52Z Vettere6 80609 983896 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} Plusieurs approches clés sont mises en place pour soutenir les personnes qui veulent utiliser des langues « en danger » : * créer un espace sécurisé (« safe space ») ou un espace de respiration (« breathing spaces&nbsp;» où la langue peut fonctionner sans pression ni peur de discrimination ; * s’adresser aux néo locuteurs (« new speakers »), c’est-a-dire toute personne qui s’investit dans l’apprentissage de la langue ; * sensibiliser au niveau international dans la lignée de la ''Décennie des langues autochtones de l’UNESCO'' (2022-2032), plan visant à renforcer les droits linguistiques et la diversité culturelle ; * documenter les langues, en y associant les communautés qui en font usage, par le biais d’enregistrements ou de toute autre trace permettant d’en garder la mémoire ; * créer des ressources numériques intégrant cette documentation, la partager sur des sites web, afin de permettre leur accès et leur apprentissage ; * développer des programmes d’éducation plurilingue dans des institutions scolaires (universités, lycées, collèges..) avec des cours dédiés, des séminaires et autres manifestations permettant la formation d’enseignants et d’apprenants ; * soutenir au niveau institutionnel et financier de manière durable les langues, notamment par des lois et des initiatives gouvernementales, qui pérennisent des ressources sur le long terme ; * développer des relations respectueuses entre chercheurs et communautés, afin d’éviter toute idéologie coloniale ; * développer des approches collaboratives (par exemple pour la construction de corpus). {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 4hgg2ye2b12i9oldqek3m7xzxf60anx 0 86658 983900 978760 2026-06-29T11:56:44Z ~2026-37293-24 80610 année de publication actualisée 983900 wikitext text/x-wiki {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 2 | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Définition/]] }} Le terme « portfolio » vient du français « porte-feuilles », qui signifie « contenant des feuilles », et a longtemps été associé à la présentation et au transport des œuvres d'artistes (Häcker, 2007). Traditionnellement utilisés dans le domaine artistique, les portfolios ont fait leur apparition dans le domaine éducatif lors d'un mouvement en faveur de l'écriture dans les années 1980 et 1990. Ce changement a marqué l'abandon des tests standardisés au profit de pratiques d'évaluation plus formatives, c'est-à-dire continues. Dans le domaine de l'éducation, les portfolios sont devenus des outils permettant de documenter et de réfléchir sur les processus d'apprentissage des élèves. Dans l'enseignement des langues étrangères, en particulier, les portfolios ont été adaptés afin d'améliorer les expériences d'apprentissage authentiques. Ils encouragent les apprenants à s'immerger dans des contextes culturels et linguistiques, favorisant non seulement la compréhension de la langue, mais aussi une meilleure appréciation de la diversité culturelle et du multilinguisme (Brinkmann, 2026).{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Activité initiale/]] | suivant = [[../Définition/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> fsxawdhsr432sgutoy16eqd3tbri6r9 0 86659 983901 978761 2026-06-29T11:57:22Z ~2026-37293-24 80610 année de publication actualisée 983901 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Exemple pratique : le Portfolio européen des langues/]] }} D'une manière générale, « un portfolio linguistique peut être défini comme un ensemble systématique et ciblé de travaux liés à la langue de l'apprenant qui montre ses progrès au fil du temps et respecte les objectifs pédagogiques. Un portfolio linguistique peut contenir des types de documents très différents : journaux d'apprentissage, textes écrits, dessins, réflexions des apprenants et enregistrements audio ou vidéo, commentaires de l'enseignant, de l'apprenant et aussi des parents sur les progrès réalisés par l'apprenant » (Gonçalves & Andrade, 2007, p. 198). Un portfolio est donc un outil polyvalent qui rassemble l'apprentissage, l'enseignement et l'évaluation en un seul endroit. Il considère l'apprentissage des langues comme un parcours dans lequel les compétences se développent simultanément, étape par étape, dans le cadre d'un processus holistique. Dans un portfolio linguistique, les élèves créent, collectent, organisent, réfléchissent et présentent leur travail en ayant des objectifs clairs à l'esprit. Les enseignants guident ce processus en aidant les apprenants à réfléchir à leurs progrès et à leurs réalisations. Les portfolios linguistiques peuvent prendre différentes formes, en fonction de leur objectif. Ils peuvent se concentrer sur des compétences spécifiques, comme les portfolios de lecture ou d'écriture. Souvent, les portfolios linguistiques comprennent un mélange d'éléments écrits, visuels ou numériques et peuvent être créés manuellement ou sous forme de portfolios électroniques (e-portfolios). En plus de présenter le travail des élèves, les portfolios aident les enseignants et les apprenants à évaluer les progrès réalisés. Ils favorisent l'auto-évaluation, le retour d'information par les pairs et même l'évaluation externe. Cela favorise l'autonomie des apprenants, car les élèves utilisent des outils tels que des grilles d'auto-évaluation pour suivre leur propre progression (Brinkmann, 2026). {{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Un peu d'histoire/]] | suivant = [[../Exemple pratique : le Portfolio européen des langues/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> f44iranq55wwz6tu8jhlp592aojmjj8 0 86660 983893 978762 2026-06-29T11:31:23Z ~2026-37293-24 80610 mise en forme 983893 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 4 | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} Le Portfolio européen des langues est une forme spécifique de portfolio. Il s'agit d'un « document personnel dans lequel les apprenants de tous âges peuvent consigner leurs expériences linguistiques et culturelles acquises dans le cadre de l'éducation formelle et en dehors de celle-ci. Il fournit également un cadre permettant aux apprenants d'évaluer leurs propres compétences linguistiques » (Centre européen pour les langues vivantes du Conseil, 2024). L'un des principes fondamentaux du PEL est la promotion du plurilinguisme. Cela signifie qu'il reconnaît et valorise la capacité à communiquer dans plusieurs langues et encourage les apprenants à développer et à utiliser leurs compétences plurilingues de manière significative. Pour soutenir cet objectif, différents formats de PEL ont été développés afin de s'adapter à différents groupes d'âge, contextes éducatifs et objectifs d'apprentissage, reflétant ainsi la diversité des expériences linguistiques et culturelles des apprenants à travers l'Europe. Le PEL est structuré en trois parties principales : # '''Passeport linguistique''' : Cette section permet aux apprenants de présenter un aperçu de leurs compétences linguistiques, en précisant les langues qu'ils ont apprises ou qu'ils apprennent, ainsi que les contextes dans lesquels ils ont utilisé ou compris ces langues. Elle fournit un aperçu concis de leur parcours plurilingue, en mettant l'accent sur leur identité linguistique unique. # '''Biographie linguistique''' : La biographie linguistique encourage les apprenants à autoévaluer leurs compétences à l'aide des descripteurs « je peux faire » du Cadre européen commun de référence pour les langues (CECR). Grâce à ce processus de réflexion, les étudiants identifient leurs points forts, fixent des objectifs d'amélioration et suivent leurs progrès au fil du temps. En mettant l'accent sur leurs réalisations et leurs défis personnels, la biographie linguistique permet aux apprenants de prendre en main leur développement en tant qu'individus plurilingues. # '''Dossier''' : Le dossier sert d'espace où les apprenants peuvent rassembler et présenter des documents et des projets liés aux langues. Il peut s'agir de certificats officiels, de travaux créatifs dans différentes langues ou de preuves d'expériences d'apprentissage informel des langues, telles que des carnets de voyage ou des correspondances avec des correspondants. En organisant et en présentant ces documents, les apprenants peuvent réfléchir de manière concrète à leur progression et à leurs réalisations. L'ELP se veut plus qu'un simple registre d'apprentissage : c'est un outil qui favorise l'autonomie des apprenants. Dans le contexte de l'apprentissage des langues, l'autonomie signifie que les élèves jouent un rôle actif dans leur éducation en prenant des décisions sur ce qu'ils apprennent et comment ils l'apprennent, en évaluant leurs progrès et en se fixant des objectifs personnels. La biographie linguistique, en particulier, favorise cette indépendance en encourageant l'auto-évaluation et la réflexion. En utilisant des outils tels que les grilles « je sais faire » du CECR, les apprenants acquièrent une compréhension claire de leurs capacités et peuvent identifier les domaines à améliorer. Ce processus renforce non seulement leur confiance, mais leur apprend également à assumer la responsabilité de leur propre parcours d'apprentissage. En outre, l'accent mis sur le plurilinguisme dans le PLE élargit les perspectives des apprenants en leur montrant comment leur connaissance d'une langue peut faciliter l'acquisition d'autres langues. Cette compréhension interconnectée devrait améliorer leur capacité à évoluer avec confiance et compétence dans un monde multilingue (Centre européen pour les langues vivantes du Conseil, 2024 ; Little, 2012). Entre 2001 et 2010, 118 modèles du PLE ont été validés et accrédités. Ils ont été conçus pour différentes tranches d'âge (de 4 ans à l'âge adulte) et différents secteurs éducatifs (enseignement primaire et secondaire, enseignement professionnel, enseignement supérieur, etc.). Des modèles, tels qu'une version standard interactive du passeport linguistique pour les apprenants adultes (en anglais et en français), sont disponibles sur le site web du Conseil. Les grilles d'auto-évaluation sont disponibles en 32 langues. Comme le souligne Ballweg (2019, p. 131), l'ELP n'a toutefois pas rencontré le succès escompté. Little (2019, p. 28-30) cite comme raisons possibles les difficultés à aligner l'ELP sur les programmes scolaires existants et le manque de soutien suffisant de la part des enseignants et des institutions pour sa mise en œuvre.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> q2yejam2h0rstwhw47pni68vy0yj5ms 983894 983893 2026-06-29T11:35:22Z ~2026-37293-24 80610 remplacement d'un mot 983894 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 4 | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} Le Portfolio européen des langues est une forme spécifique de portfolio. Il s'agit d'un « document personnel dans lequel les apprenants de tous âges peuvent consigner leurs expériences linguistiques et culturelles acquises dans le cadre de l'éducation formelle et en dehors de celle-ci. Il fournit également un cadre permettant aux apprenants d'évaluer leurs propres compétences linguistiques » (Centre européen pour les langues vivantes du Conseil, 2024). L'un des principes fondamentaux du PEL est la promotion du plurilinguisme. Cela signifie qu'il reconnaît et valorise la capacité à communiquer dans plusieurs langues et encourage les apprenants à développer et à utiliser leurs compétences plurilingues de manière significative. Pour soutenir cet objectif, différents formats de PEL ont été développés afin de s'adapter à différents groupes d'âge, contextes éducatifs et objectifs d'apprentissage, reflétant ainsi la diversité des expériences linguistiques et culturelles des apprenants à travers l'Europe. Le PEL est structuré en trois parties principales : # '''Passeport linguistique''' : Cette section permet aux apprenants de présenter un aperçu de leurs compétences linguistiques, en précisant les langues qu'ils ont apprises ou qu'ils apprennent, ainsi que les contextes dans lesquels ils ont utilisé ou compris ces langues. Elle fournit un aperçu concis de leur parcours plurilingue, en mettant l'accent sur leur identité linguistique unique. # '''Biographie linguistique''' : La biographie linguistique encourage les apprenants à autoévaluer leurs compétences à l'aide des descripteurs « je peux faire » du Cadre européen commun de référence pour les langues (CECR). Grâce à ce processus de réflexion, les étudiants identifient leurs points forts, fixent des objectifs d'amélioration et suivent leurs progrès au fil du temps. En mettant l'accent sur leurs réalisations et leurs défis personnels, la biographie linguistique permet aux apprenants de prendre en main leur développement en tant qu'individus plurilingues. # '''Dossier''' : Le dossier sert d'espace où les apprenants peuvent rassembler et présenter des documents et des projets liés aux langues. Il peut s'agir de certificats officiels, de travaux créatifs dans différentes langues ou de preuves d'expériences d'apprentissage informel des langues, telles que des carnets de voyage ou des correspondances avec des correspondants. En organisant et en présentant ces documents, les apprenants peuvent réfléchir de manière concrète à leur progression et à leurs réalisations. L'ELP se veut plus qu'un simple registre d'apprentissage : c'est un outil qui favorise l'autonomie des apprenants. Dans le contexte de l'apprentissage des langues, l'autonomie signifie que les élèves jouent un rôle actif dans leur éducation en prenant des décisions sur ce qu'ils apprennent et comment ils l'apprennent, en évaluant leurs progrès et en se fixant des objectifs personnels. La biographie linguistique, en particulier, favorise cette indépendance en encourageant l'auto-évaluation et la réflexion. En utilisant des outils tels que les grilles « je sais faire » du CECR, les apprenants acquièrent une compréhension claire de leurs capacités et peuvent identifier les domaines à améliorer. Ce processus renforce non seulement leur confiance, mais leur apprend également à assumer la responsabilité de leur propre parcours d'apprentissage. En outre, l'accent mis sur le plurilinguisme dans le PLE élargit les perspectives des apprenants en leur montrant comment leur connaissance d'une langue peut faciliter l'acquisition d'autres langues. Cette compréhension interconnectée devrait améliorer leur capacité à évoluer avec confiance et compétence dans un monde multilingue (Centre européen pour les langues vivantes du Conseil, 2024 ; Little, 2012). Entre 2001 et 2010, 118 modèles du PLE ont été validés et accrédités. Ils ont été conçus pour différentes tranches d'âge (de 4 ans à l'âge adulte) et différents secteurs éducatifs (enseignement primaire et secondaire, enseignement professionnel, enseignement supérieur, etc.). Des modèles, tels qu'une version standard interactive du passeport linguistique pour les apprenants adultes (en anglais et en français), sont disponibles sur le site web du Conseil. Les grilles d'auto-évaluation sont disponibles en 32 langues. Comme le souligne Ballweg (2019, p. 131), l'ELP n'a toutefois pas rencontré le succès escompté. Little (2019, p. 28-30) cite comme raisons possibles les difficultés à aligner l'ELP sur les programmes scolaires existants et le manque de soutien adéquat de la part des enseignants et des institutions pour sa mise en œuvre.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../À retenir/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> bbkxixu3zr4byqx3ybvlrpvdofnnne0 0 86664 983895 978766 2026-06-29T11:40:32Z ~2026-37293-24 80610 mise à jour de la bibliographie 983895 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 6 | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} Ballweg, S. (2019). Portfolio im Kontext von Mehrsprachigkeit. Dans F.-J. Meißner & C. Fäcke (Eds.), ''Handbuch Mehrsprachigkeits- und Mehrkulturalitätsdidaktik'' (pp. 130–133). Narr Francke Attempto. Brinkmann, L. (2026). Language portfolio. Dans C. Ollivier & S. Melo-Pfeifer (Eds.), ''Encyclopédie de l’éducation plurilingue / Encyclopaedia of plurilingual education'' (pp. 268-270). Peter Lang. https://www.peterlang.com/document/1587992 Centre européen pour les langues vivantes du Conseil (2024). https://www.ecml.at/Thematicareas/Curriculaandevaluation/EuropeanLanguagePortfolio/Browseportfolios/tabid/4182/language/en-GB/Default.aspx Gonçalves, M. d. L., & Andrade, A. I. (2007). Connecting languages: the use of the portfolio as a means of exploring and overcoming frontiers within the curriculum. ''European Journal of Teacher Education'', ''30''(2), 195–213. https://doi.org/10.1080/02619760701274001 Häcker, T. (2007). ''Portfolio. Ein Entwicklungsinstrument für selbstbestimmtes Lernen. Eine explorative Studie zur Arbeit mit Portfolios in der Sekundarstufe'' I (2e éd.). Schneider-Verlag. Little, D. (2012). The European Language Portfolio: history, key concerns and future prospects. Dans B. Kühn & M. L. Pérez-Cavana (Eds.), ''Perspectives from the European language portfolio: Learner autonomy and self-assessment'' (pp. 7–21). Routledge. Little, D. (2019). Le Portfolio européen des langues : succès passés, réalité actuelle, perspectives d'avenir. Dans S. Ballweg & B. Kühn (Eds.), ''Portfolioarbeit im Kontext von Sprachenunterricht. Neue internationale Entwicklungen'' (pp. 17–35), Universitätsverlag Göttingen.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> iswrdw57on2xmugpbpcnawvv7niwavj 0 86881 983880 981892 2026-06-29T11:15:37Z Vettere6 80609 983880 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 3 | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../Exemples pratiques/]] }} La recherche sur le PL dans le domaine de l'éducation couvre l'ensemble des perspectives de recherche décrites ci-dessus. Le paysage linguistique apporte une contribution multifacette à l’éducation, allant de la promotion de l’apprentissage des langues et du soutien à la conscience critique des langues à la remise en question des hiérarchies linguistiques existantes (Vetter 2022). Pour explorer le PL dans le contexte de l’éducation plurilingue, nous examinerons d’abord comment il se manifeste au sein des établissements scolaires, puis nous analyserons son rôle en dehors des institutions éducatives formelles. Le concept de « paysage scolaire » (« ''schoolscape'' ») a été introduit pour la première fois par Brown. Il renvoie à l'environnement symbolique et physique d'une école, où le programme scolaire est mis en œuvre et où des messages et des valeurs spécifiques sont officiellement approuvés et renforcés socialement (Brown, 2005, p. 79). Ces environnements scolaires sont remplis de textes et d'images qui contribuent à construire, reproduire et potentiellement transformer les idéologies linguistiques (Brown, 2012, p. 282). L'étude des paysages scolaires (« ''schoolscaping'' ») consiste à analyser « l'environnement scolaire où le lieu et le texte, tant écrit (graphique) qu'oral, constituent, reproduisent et transforment les idéologies linguistiques » (Brown, 2012, p. 282, notre traduction). Dans le contexte des jardins d’enfants, Brown (2018, p. 17) a introduit le terme « paysages de l’enfance » (« ''kinderscape'' »), qui désigne le paysage linguistique présent dans les structures d’éducation de la petite enfance. Comme nous le verrons à travers des exemples pratiques, les paysages scolaires sont des outils puissants pour rendre la politique linguistique visible et accessible dans les établissements éducatifs. Avec le paysage scolaire, le PL offre de riches opportunités à des fins éducatives, telles que le développement de la littératie précoce, la sensibilisation critique aux langues et le soutien à l’apprentissage des langues. Deux approches principales ont été proposées pour intégrer le PL dans l’éducation : a) Apprendre dans le PL, au-delà de la salle de classe, en situant l’apprentissage/l’enseignement dans l’espace public à travers la marche, la réflexion et l’interaction avec les PL (Malinowski et al., 2020). L’approche est plutôt ethnographique, impliquant l’observation, la documentation et l’analyse de la « vie secrète des langues qui nous entourent » (Malinowski et al., 2020, notre traduction) et b) Apprendre à travers le paysage linguistique, qui se déroule à l’intérieur de la salle de classe, en faisant entrer l’espace public dans la classe et en le reconfigurant comme ressource pédagogique grâce à la transposition multimodale (Brinkmann et al., 2022). Cette approche consiste à développer du matériel et des ressources pédagogiques basés sur la documentation du PL. Le développement et la conception des activités PL peuvent suivre les étapes suivantes (Malinowski, 2015) : (1) observer et enregistrer le PL en visitant des lieux et en photographiant des panneaux (espace perçu); (2)  analyser ou créer des textes en examinant différents points de vue et représentations médiatiques  de la région (espace conçu); et (3) étudier la manière dont les habitants ou d'autres personnes réagissent à la signalisation, y compris les propres réactions des élèves (espace vécu). L'utilisation de ces trois perspectives pour explorer le PL peut considérablement enrichir les expériences d'apprentissage des élèves (Gorter & Cenoz, 2024).{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../Définition/]] | suivant = [[../Exemples pratiques/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> n4oenqjnsm86rcekyli7fvbun9remz8 0 86886 983884 982572 2026-06-29T11:19:21Z Vettere6 80609 J'ai corrigé les réponses possibles dans la version ANGLAISE. Dans la version FR j'ai ajouté les réponses correctes (car je ne savais pas comment contrôler si tout était correct: 1B, 2C, 3A, 4 ACD) 983884 wikitext text/x-wiki <!-- NE RIEN ÉCRIRE AU-DESSUS DE CETTE LIGNE --> {{Chapitre | idfaculté = pédagogie | numéro = 4 | précédent = [[../À retenir/]] | suivant = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} == Choix multiple == Choisissez les réponses appropriées parmi les options proposées pour répondre aux questions (il peut y avoir plusieurs réponses appropriées à certaines questions, réponses correctes: 1 B; 2 C; 3 A; 4 A, C, D). <quiz> {Que désigne le terme « paysage linguistique » ?} -A. Le nombre de langues parlées dans un pays. +B. La représentation visuelle des langues dans les espaces publics. -C. L'étude de la grammaire et de la syntaxe. -D. Les langues officielles d'un pays. {Parmi les propositions suivantes, laquelle/lesquelles décrit/vent le mieux un panneau top-down ?} +A. Une publicité ou un panneau d'affichage. -B. Un panneau réalisé par des particuliers. +C. Un panneau émis par les autorités ou les institutions gouvernementales. -D. Un graffiti ou une fresque murale. {Aujourd'hui, la méthodologie de recherche en PL s'intéresse principalement à :} +A. L'ethnographie : observer et comprendre comment les gens utilisent et interprètent les signes dans leur vie quotidienne. -B. Les méthodes quantitatives : compter les langues présentes sur les panneaux publics. +C. La recherche multiméthode : combiner différentes approches de recherche pour obtenir une image plus complète. +D. La documentation des signes : prendre des photos et analyser les signes trouvés dans les espaces publics. {4. À quelles fins le PL peut-il être utilisé dans l'éducation ? Promouvoir une conscience linguistique critique.} +A. Informer sur le nombre de locuteurs de chaque langue dans l'environnement. +B. Soutenir l'apprentissage des langues. +C. S’engager dans des débats sur les idéologies linguistiques. +D. Réduire le nombre de langues utilisées en classe. </quiz> == '''Activité ouverte : Observation du paysage linguistique''' == Choisissez un lieu précis — par exemple un tronçon de rue près d’une école — et analysez le paysage linguistique. Examinez les signes sémiotiques en suivant les questions proposées : * Le contexte d’un signe ** où est-il placé ? ** qui pourrait l'avoir mis en place ? ** qui pourrait y avoir réagi ? ** quelles langues/variétés et autres ressources multimodales peut-on identifier ? ** comment sont-elles liées entre elles ? * De quelle manière ce panneau fournit-il des informations sur les débats sociaux ou linguistiques et les questions de pouvoir ? '''Maintenant, imaginez comment vous pourriez utiliser cette activité dans votre classe. Par exemple :''' * Demandez aux élèves de prendre des photos et de discuter des signes qu'ils trouvent. * Réfléchissez aux langues qui sont visibles et celles qui ne le sont pas, et pourquoi. * Utilisez les panneaux comme point de départ pour aborder les questions de diversité linguistique et de relations de pouvoir. * Créez des panneaux multilingues avec les élèves et affichez-les dans l'école/la classe. Cette activité pourrait déboucher sur un projet à plus long terme sur l'appartenance, la citoyenneté et l'inclusion.{{Bas de page | idfaculté = pédagogie | précédent = [[../À retenir/]] | suivant = [[../Ressources pour aller plus loin/]] }} <!-- NE RIEN ÉCRIRE SOUS CETTE LIGNE --> 6qmqug9ci8hcb1m4vv5sc6kdph0ht10