Qu'est-ce qu'un copolymère aléatoire?
Un copolymère statistique est un mélange de deux chaînes moléculaires différentes utilisées dans les plastiques pour créer des propriétés différentes de celles d'un seul type moléculaire. Les polymères sont des chaînes de molécules appelées monomères, liées chimiquement dans des structures solides utilisées pour le conditionnement de produits. Les combinaisons de deux monomères constituent un copolymère statistique s'il n'y a pas de structure cohérente ou régulière des deux monomères, ce qui se produira dans des conditions de production spécifiques.
Le polypropylène est un polymère commun utilisé dans différentes applications plastiques. En tant que polymère pur, il peut souvent être trouble ou de couleur laiteuse, ce qui peut ne pas être idéal pour les contenants pour aliments ou d'autres applications. Il peut également avoir un point de fusion plus élevé que celui souhaité pour l'extrusion, ce qui permet de fabriquer des produits en fondant le polymère et en le forçant dans des moules sous pression.
La création d’un copolymère statistique de polypropylène et de polyéthylène modifie la structure moléculaire du plastique obtenu. Les bonnes conditions d'utilisation créeront des polymères transparents, ce qui est idéal pour les emballages alimentaires. Les formulations peuvent être préparées à des températures de fusion plus basses que celles du polypropylène pur, ce qui peut aider à la fabrication.
Deux monomères doivent être mélangés selon un motif non régulier ou aléatoire pour créer un copolymère aléatoire. Les structures de copolymères régulières ont tendance à être plus dures, avec ce qu'on appelle une structure cristalline. Ce modèle moléculaire régulier peut offrir une faible durabilité par temps froid ou créer un récipient peu flexible.
Les emballages alimentaires en plastique sont devenus populaires à partir du milieu du XXe siècle, alors que la demande des consommateurs pour des plats congelés et prêts à consommer augmentait rapidement. Les premiers emballages consistaient souvent en des plateaux en aluminium, mais l’invention des fours à micro-ondes a rendu l’aluminium problématique, car ils ne sont pas compatibles, car les métaux peuvent créer des arcs électriques et provoquer des incendies dans les micro-ondes. Les plastiques sont devenus plus courants pour les emballages alimentaires de tous types et ont progressivement remplacé l'aluminium en tant que matériau d'emballage préféré.
Le conditionnement des aliments surgelés était un problème pour les premiers polymères, car la structure cristalline régulière des molécules les fragilisait à froid. La demande croissante de plateaux de produits surgelés et de récipients de stockage a conduit à des copolymères aléatoires, qui restent flexibles et sont plus résistants à la rupture à basse température. La possibilité de fabriquer un emballage transparent a permis aux fabricants de développer des gammes complètes d’aliments congelés pouvant être passés au micro-ondes et servis. Ces emballages pouvaient être transportés du congélateur au micro-ondes, étaient dégagés de manière à ce que les aliments puissent être vus à l'intérieur pendant le chauffage et puissent résister à des températures élevées.
Alors que le recyclage des métaux et des plastiques est devenu plus courant à la fin du 20e siècle, le besoin de plastiques pouvant être réutilisés est devenu plus important. De nombreux copolymères aléatoires ont été fondus et extrudés dans les formes de l'emballage d'origine et ont pu être refondus et recyclés avec une relative facilité. Cela est devenu important lorsque les prix des matières premières à base de pétrole ont augmenté, permettant aux fabricants de recycler davantage de plastiques et de réduire les coûts.