Comment sont fabriqués les plastiques?
Le plastique est le matériau synthétique le plus polyvalent et le plus utilisé sur le marché. Il s’agit de polymères, c’est-à-dire de grosses molécules (poids moléculaire ~ 10 000 +) constituées de longues chaînes répétitives de molécules plus petites (poids moléculaire ~ 100) appelés monomères. Les monomères couramment utilisés dans la production de plastiques, tels que l'acétate de vinyle, le styrène, le butadiène et le chlorure de vinyle, sont extraits du pétrole brut ou du gaz naturel. Les monomères appartiennent à la classe des produits chimiques appelés produits pétrochimiques.
Les plastiques sont produits selon un processus appelé polymérisation, où plusieurs milliers de monomères sont joints pour former une chaîne polymère. Les monomères sont composés d'atomes tels que le chlore, l'azote, l'oxygène, l'hydrogène et le soufre. Les monomères sont faciles à extraire de sources organiques abondantes, mais à mesure que le prix du pétrole brut augmente, le prix des plastiques augmente également.
Il existe deux principaux types de plastique; plastiques thermodurcissables et thermoplastiques. Les deux sont produits en versant des monomères liquides dans un moule où ils subissent une polymérisation. Les plastiques thermodurcissables sont permanents une fois moulés - ils ne se déforment pas sous l'effet de la chaleur. Les thermoplastiques vont fondre sous l'effet de la chaleur et peuvent être reformés à plusieurs reprises. Le processus de polymérisation augmente le poids moléculaire des molécules constitutives, transformant les monomères liquides en polymères solides. (L’augmentation du poids moléculaire entraîne un changement de phase de la substance.)
Au cours du processus de moulage, la soupe de monomères est surchauffée et condensée sous des pressions de nombreuses atmosphères. Cela provoque la polymérisation et assure que le plastique est solide et uniforme, sans aucune bulle d'air interne (un gros problème qui devait être contourné dans les premiers jours du plastique). Le résultat est un produit plastique fini. Les plastiques bien connus sont la Bakelite®, le nylon, le PVC, le caoutchouc synthétique, l'acrylique, le polyéthylène (Tupperware®), le Formica® et le Téflon®. L'inconvénient de leurs plastiques est leur impact sur l'environnement. Ils mettent des milliers (voire des millions) d'années à se biodégrader. Au cours des dernières décennies, le recyclage des plastiques a été encouragé, même si environ 5% seulement des plastiques américains sont actuellement recyclés.