Polycarbonate

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Polycarbonate
Polycarbonate : -[CO-O-pPh-C(CH3)2-pPh-O]n
Polycarbonate : -[CO-O-pPh-C(CH3)2-pPh-O]n
Identification
No CAS 25037-45-0
Propriétés physiques
fusion 140 °C (Tv car amorphe)[1]
Paramètre de solubilité δ 20,3 J1/2·cm-3/2[2]
Masse volumique 1,2 g·cm-3[1],[3]
Conductivité thermique 0,20 W·m-1·K-1[1]
Propriétés électroniques
Constante diélectrique 3,17 (60 Hz)[1]
2,92 (1 kHz, 23 °C)
2,8 (1 MHz, 23 °C)[4]
Propriétés optiques
Indice de réfraction 1,591
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le polycarbonate (PC) est un matériau difficilement inflammable découvert en 1953 par trois chercheurs travaillant pour Bayer AG, Schnell, Bottenbruch et Krimm. Sa première mise sur le marché date de 1958. Il est commercialisé sous plusieurs noms : Makrolon de Bayer SA, Lexan de Sabic[5], Xantar de DSM ou Durolon d'Unigel.

Le polycarbonate est un polymère issu de la polycondensation du bisphénol A (BPA) et d'un carbonate ou du phosgène, ou par transestérification. On obtient ainsi une matière plastique disposant d'excellentes propriétés mécaniques et d'une résistance thermique permettant une utilisation entre −100 °C et 120 °C[3].

Propriétés physiques et applications[modifier | modifier le code]

La très grande transparence de cette matière est exploitée pour la fabrication de verres optiques, des CD et DVD, des lentilles de caméras thermiques (caméras infrarouge) ou encore de vitres de phares automobiles. En forte épaisseur, il possède une légère teinte jaune.

Son excellente résistance aux chocs[3] en fait un matériau très approprié pour la fabrication de casques de moto ou de boucliers de police, mais aussi de mobilier.

L'innocuité physiologique du polycarbonate[réf. nécessaire] permet son utilisation dans le domaine médical pour la fabrication de matériel ou de prothèses. Sa sensibilité aux agents chimiques et aux ultraviolets limitent toutefois son utilisation. On doit faire particulièrement attention lors de contacts prolongés avec l'eau, surtout à des températures supérieures à 60 °C. On risque une forte hydrolyse.

À 20 °C, il est incompatible avec l'acétaldéhyde, l'acétate d'éthyle, l'acétone, l'acide acétique glacial, l'acide fluorhydrique à 48 %, l'acide nitrique à 70 %, l'acide perchlorique, l'acide sulfurique à 98 %, l'anhydride acétique, l'ammoniac, l'ammoniaque à 30 %, le benzène, le chloroforme, la diéthylamine, le diméthylsulfoxyde, l'éther éthylique, l'hydrazine, le nitrobenzène, le nitrométhane, le perchloroéthylène, la potasse concentrée, la soude à 50 %, le sulfure de carbone, le tétrachlorure de carbone, le trichloroéthane, le trichloroéthylène, l'urée, le xylène.

Le polycarbonate est mal adapté aux fours à micro-ondes : il absorbe la chaleur.

Son indice de réfraction (dans le visible) est de 1,591.

Propriété dimensionnelle[modifier | modifier le code]

Comme tous les polymères amorphes, le PC offre un retrait limité au démoulage (inférieur à 0,6 %). Sa faible reprise d'humidité lui assure une bonne stabilité dimensionnelle en ambiance humide. Le PC a une bonne tenue au fluage surtout quand il est renforcé de fibres de verre.

Forme[modifier | modifier le code]

Le PC est commercialisé :

  • soit sous forme de granulés (pour injection et extrusion) ;
  • soit sous forme de demi-produit (pour usinage ou thermoformage).

Risques pour la santé[modifier | modifier le code]

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Exemple de code d'identification

L'innocuité du polycarbonate est actuellement contestée[6],[7] en raison des particules de bisphénol A qu'il peut libérer, notamment au contact des aliments. Le polycarbonate est utilisé entre autres pour la fabrication de biberons en plastique. Les biberons en polycarbonate ont été retirés du marché en France car le bisphénol A est un perturbateur endocrinien. En effet le BPA est une molécule qui possède une forte homologie de structure avec les hormones endogènes de l'Homme, c'est d'ailleurs en tant qu'hormone que le BPA a été enregistré. Plus tard voyant les possibilités que présentait le BPA dans la réalisation de matières plastiques, ils ont utilisé son produit de condensation (polycarbonate) pour en fabriquer des produits de consommation courante (ex. : Tupperware). Le problème majeur est qu'au contact alimentaire et à la chaleur (en particulier aux micro-ondes) le polymère a tendance à se dépolymériser et relarguer des particules de BPA dans la nourriture alors ensuite ingérée. Les problèmes majeurs du BPA sont ses risques d'induction d'une hypofertilité (pour les adultes) et un mauvais développement des caractères sexuels (fœtus, enfants en particulier avec une non descente des testicules chez les petits garçons et des perturbations du cycle hormonal chez les filles).

La menace est tellement prise au sérieux que les hôpitaux français seraient partants pour remplacer les cathéters de perfusion des femmes enceintes hospitalisées par des modèles plastiques ne relarguant pas de BPA (craignant une atteinte pour la future différentiation sexuelle du bébé à naître).

[réf. nécessaire]

De plus il a été montré que la féminisation d'une espèce via l'utilisation excessive de ces perturbateurs endocriniens conduisait à l'extinction de cette espèce (montré pour les reptiles dont certaines espèces de batraciens disparus).

[réf. nécessaire]

Quand il ne reste que des femelles, l'espèce disparait.

Le bisphénol A serait une des molécules que l'on suspecte d'être responsable ces dernières décennies d'avoir provoqué une inversion du sexe ratio de l'espèce humaine (il y a actuellement plus de filles qui naissent que de garçons).

[réf. nécessaire][8]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) J. G. Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill,‎ 2005, 16e éd., 1623 p. (ISBN 0071432205), p. 2.758
  2. (en) Jozef Bicerano, Prediction of polymer properties, New York, Marcel Dekker,‎ 2002, 3e éd., 746 p. (ISBN 0-8247-0821-0), p. 196
  3. a, b et c « Plaque polycarbonate - Caractéristiques », sur plexiglass.fr
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,‎ 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)
  5. Anciennement General Electric Plastic.
  6. http://www.dailymotion.com/video/x79kj3_plastiques-toxiques_lifestyle
  7. http://www.dailymotion.com/video/x8uq7f_question-au-gouvernement-sur-les-ri_news
  8. (en) J. Drastichová et al., « Effect of Exposure to Bisphenol A and 17ß-estradiol on the Sex Differentiation in Zebrafish (Danio rerio) »,‎ 3 mars 2005 (consulté le 23 juin 2014))

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article connexe[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]