Voir la source de Polypropylène

{{Infobox Chimie
| nom = Polypropylène isotactique
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<!-- Général -->
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| parametreSolubilite = {{Unité|18.8|MPa|1/2}} ({{température|25|°C}})<ref>{{Ouvrage | langue=en | auteur1=James E. Mark | titre=Physical Properties of Polymer Handbook | éditeur=Springer | année=2007 | numéro d'édition=2 | pages totales=1076 | passage=294 | isbn=978-0-387-69002-5 | isbn2=0-387-69002-6 | lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=fZl7q7UgEXkC&pg=PA289 | consulté le=1 mars 2013}}.</ref> ;<br>
{{Unité|16.8|à=18.8|J|1/2|cm|-3/2}}<ref>{{Ouvrage | langue=en | auteur1=Jozef Bicerano | titre=Prediction of polymer properties | lieu=New York | éditeur=[[Marcel Dekker]] | année=2002 | numéro d'édition=3 | pages totales=746 | passage=196 | isbn=0-8247-0821-0}}.</ref>
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<!-- Propriétés optiques -->
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| CIRC = Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme<ref>{{Lien web | url = http://monographs.iarc.fr/FR/Classification/crthgr03list.php | titre = Évaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme | auteur = IARC {{Langue|en|texte=Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans}} | date = 16 janvier 2009 | site = monographs.iarc.fr | éditeur = CIRC | consulté le = 22 août 2009}}.</ref>
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}}<!-- ----------------------------- Fin de l'infoboite ----------------------------- -->
[[Fichier:Plastic-recyc-05.svg|vignette|110px|[[Code d'identification des résines|Code d'identification de la résine]] PP.]]

Le '''polypropylène''' (ou '''polypropène''') [[tacticité|isotactique]], de sigle PP (ou PPi) et de formule chimique (-CH<sub>2</sub>-CH(CH<sub>3</sub>)-)<sub>''n''</sub>, est un [[polymère]] [[thermoplastique]] [[Polymère semi-cristallin|semi-cristallin]] de grande consommation (bouteille, mobilier{{etc.}}). Sa résistance exceptionnelle à la fatigue en fait un matériau de choix pour les pièces qui doivent être déformées (articulation entre un couvercle et une boite par exemple).

Le polypropylène isotactique est une [[polyoléfine]] résultant de la [[polymérisation coordinative]] des [[monomère]]s [[propylène]] [(CH<sub>2</sub>=CH-CH<sub>3</sub>)] en présence de [[catalyse]]urs, suivant principalement la [[catalyse de Ziegler-Natta]].

== Historique ==

Le chimiste italien Giulio Natta et le chimiste allemand Karl Ziegler obtinrent, en mars [[1954 en science|1954]], un polypropylène à structure géométrique cristalline régulière<ref>{{en}} Peter J. T. Morris, [https://books.google.de/books?id=GjtJfmxvSWgC&pg=PA76&lpg=PA76&dq=karl+rehn+polypropylen&source=bl&ots=jbX0WPJI1K&sig=MGWeu1sXu5BHH4VQREtmedDtmaA&hl=de&ei=HWyDSt_bO6CKmwPRjejKBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=8#v=onepage&q=&f=false ''Polymer Pioneers''], Chemical Heritage Foundation, 2005, {{p.}}76.</ref>. Natta emploie le terme « isotactique » pour décrire ce polymère. Les chaînes d'un polymère isotactique peuvent se rapprocher les unes des autres pour former un solide ordonné.

Plus tard, il mettra au point des catalyseurs stéréospécifiques permettant l'obtention systématique de tels polymères.

Voir aussi [[John Paul Hogan]] et [[Robert Banks]].

Le polypropène syndiotactique (PPs) est industrialisé à partir de 1992.

== Propriétés physiques ==
* [[Module de Young]] : {{unité|1.1 à 1.6|GPa}}.
* [[Retrait plastique|Retrait]] : 1 à 2,5 %.

Le polypropylène de [[Grade (matériau)|grade]] « [[Injection d'un plastique|injection]] » est très facilement [[Valorisation des déchets en matière plastique|recyclable]] ; le PP de grade « film » est au contraire beaucoup plus délicat à recycler, surtout s'il est imprimé.

Le polypropylène est translucide à opaque, [[hydrophobe]], dur, semi-rigide et très résistant à l'[[usinage par abrasion|abrasion]].

Pour augmenter ses propriétés mécaniques, il est courant qu'il soit chargé en [[fibre de verre]], à hauteur de 10 à 30 % en général.

Le polypropylène expansé, de sigle EPP en anglais ou PP-E selon la norme EN ISO 1043-1, est une mousse blanche ressemblant au [[polystyrène]] expansé, mais avec une mémoire de forme lui permettant de se déformer sans casser et de conserver sa structure.

Le propylène peut former des [[homopolymère]]s (polypropylène), des [[copolymère]]s statistiques ou des copolymères « bloc ». Le [[comonomère]] le plus utilisé est l'[[éthylène]] pour donner des polyoléfines [[élastomère]]s comme l'[[éthylène-propylène]] (EPR ou EPM) et l'éthylène-propylène-diène monomère ([[EPDM]]).

[[Fichier:Polymérisation du propylène.svg|vignette|Schéma de la [[polymérisation]].]]
[[Fichier:Polypropylene tacticity.svg|vignette|Représentation d'une chaîne d'un polypropylène isotactique et syndiotactique (de haut en bas).]]
[[Fichier:PPi DMA@10 Hz.png|vignette|Variation du module d'un PPi avec la température<ref>Variation mettant en évidence la chute brutale du module de ce polymère ''semi-cristallin'' à l'approche de la température de fusion.</ref>.]]
[[Fichier:Temperatures of injection moulding for polypropylene.svg|vignette|[[Moulage par injection]] : schéma de principe et températures.]]

Selon sa [[tacticité]], le polypropylène peut être :

{| class="wikitable"
|-
! Grade !! Atactique (PPa) !! Syndiotactique (PPs) !! Isotactique (PPi)
|-
| Date de {{1re}} fabrication ||  || 1992 || 1954 : [[Giulio Natta]] et Karl Rehn
|-
| [[Polymérisation]] || || Catalyse avec un [[métallocène]] || [[Catalyse de Ziegler-Natta]]
|-
| [[Taux de cristallinité]]<ref>{{Ouvrage|langue=de|auteur1=Gottfried W Ehrenstein|titre=Polymer-Werkstoffe : Struktur : Eigenschaften : Anwendung ; mit 22 Tabellen|lieu=München Wien|éditeur=Hanser|collection=Studientexte Kunststofftechnik|année=1999|pages totales=262|isbn=978-3-446-21161-2|isbn2=3-446-21161-6|oclc=76027914}} ([[Google Livres]]).</ref> || [[Matière amorphe|Amorphe]] (~0 %) || Cristallinité moyenne (30 - 40 %) || Cristallinité élevée (70 - 80 %)
|-
| Densité || 0,85 à 0,90 || 0,89 à 0,91 || 0,92 à 0,94
|-
| [[Température de fusion d'un polymère|Température de fusion]] (''F'') || Aucun || {{tmp|130|°C}} (pour une cristallinité de 30 %) à {{tmp|150|°C}} || {{tmp|171|°C}} pour un PP parfaitement isotactique.<br>{{tmp|160|166|°C}} pour les grades commerciaux.
|-
| [[Température de transition vitreuse]] (''T''{{ind|v}})<ref>D.W. van Krevelen et Klaas te Nijenhuis, ''Properties of Polymers'', {{4e}}{{éd.}}, 2009.</ref> || {{tmp|-6|°C}} || {{tmp|-4|°C}} ||  {{tmp|-18|°C}}
|-
| Intérêt || Affichent une faible résistance mécanique et présentent peu d'intérêt industriel || Peu nombreux || Courants
|}

== Applications ==
On trouve de nombreuses pièces moulées en polypropylène pour la construction automobile, notamment les [[pare-chocs]], les tableaux de bord, l'habillage de l'habitacle et les réservoirs d'essence et de [[liquide de frein]]. Le polypropylène est souvent utilisé pour les [[Emballage alimentaire|emballages alimentaires]] pour sa résistance à la [[graisse]] ({{ex}} emballages de beurre) et son aspect brillant. Il est également utilisé pour la fabrication de tissus d'ameublement, de vêtements professionnels jetables (combinaisons de peinture, charlottes, masques chirurgicaux{{etc.}}), de [[Sac plastique|sacs]] tissés à haute résistance, de [[géotextile]]s et de [[géomembrane]]s ; on le trouve aussi sous forme de [[Fibre synthétique|fibres]] dans les cordages et les tapis synthétiques. Des [[Paille (boisson)|pailles à boire]] sont également fabriquées en polypropylène.

En longueur nominale de {{unité/2|6|à=18|mm}}, la fibre de polypropylène est l'[[adjuvant pour matériau cimentaire|adjuvant]] idéal au [[béton]] pour diminuer le [[retrait plastique]], les fissurations et les lézardes, et augmenter les propriétés de surface. Les fibres ne remplacent pas le renforcement structurel traditionnel en acier ou les procédés habituels de bonne prise du [[ciment]], mais il est très souvent possible de remplacer les [[treillis]] par ces fibres.

Plusieurs pays ont émis des [[billets de banque]] en polypropylène, dont le [[Canada]], [[Singapour]], l'[[Australie]], le [[Mexique]] et [[Israël]]<ref>{{Article|langue=Française|auteur1=Cécile Prudhomme|titre=Comme une vingtaine de pays, Hongkong adopte le billet en plastique|périodique=Le monde.fr|date=le 17 juillet 2007|lire en ligne=https://www.lemonde.fr/economie/article/2007/07/17/comme-une-vingtaine-de-pays-hongkong-adopte-le-billet-en-plastique_936350_3234.html|consulté le=06/05/2022|accès url=libre}}</ref>.

Pour l'alléger tout en renforçant sa rigidité, il peut être moulé comme du [[Carton (matériau)#Carton ondulé|carton ondulé]] ; appelé polypropylène alvéolaire (PPA). Il peut aussi avoir une structure en [[nid d'abeilles (structure)|nid d'abeille]] (''{{langue|en|texte=honeycomb}}'' en anglais).

Le polypropylène expansé est utilisé en [[Modélisme aérien|aéromodélisme]] pour construire les petits modèles (moins d'un mètre d'envergure). Grâce à ses propriétés mécaniques (légèreté, souplesse et mémoire de forme), il permet de créer des modèles très résistants aux chocs, et faciles à réparer (collage rapide à la colle [[2-cyanoacrylate de méthyle|cyanoacrylate]]).

Dans les domaines de l'[[électrotechnique]] et de l'[[électronique (technique)|électronique]] (en particulier l'[[électronique de puissance]]), le polypropylène a de nombreuses applications. Par exemple comme [[isolant électrique|isolant]] dans les [[transformateur électrique|transformateurs]], pour les gaines des [[fil électrique|fils]] et [[câble électrique|câbles]] et en tant que [[diélectrique]] de [[condensateur]]s à [[Condensateur#Condensateurs film à base de matériaux synthétiques|films plastiques]] et de condensateurs de puissance<ref>[http://www.comcraft.co.jp/products/exxelia/data/ppa-tech.pdf « Répertoire des condensateurs pour électronique de puissance »] {{pdf}}.</ref>.

== Avantages et inconvénients ==
[[Fichier:Air pollutants, manufacture of PP.png|vignette|250px|Polluants atmosphériques produits lors de la fabrication du polypropylène (PP). Diagrammes pour le CO ([[monoxyde de carbone]]) et les COV ([[Composé organique volatil|composés organiques volatils]]).]]

Le polypropylène présente de nombreux avantages : il est bon marché, alimentaire (inodore et non toxique), indéchirable, très résistant à la fatigue et à la flexion (fabrication de charnières), très peu dense, chimiquement inerte, stérilisable et [[recyclable]]. C'est de plus un excellent [[isolant électrique]], qui est une alternative à l'utilisation du [[Polychlorure de vinyle|PVC]] pour la fabrication de [[Low Smoke Zero Halogen|câbles à faible fumée]].

Par contre, il est [[Fragilité|fragile]] (cassant) à basse température (car sa [[température de transition vitreuse]] (T{{ind|v}}) est proche de la température ambiante), sensible aux [[ultraviolet|UV]], moins résistant à l'oxydation que le [[polyéthylène]] et difficile à coller.

La [[Résilience (physique)|résilience]] du polypropylène peut être améliorée en malaxant du PPi avec les élastomères EPR ou EPDM.

Sa production en masse est source d'impacts environnementaux et de consommation de [[pétrole]], ainsi que d'émission de [[gaz à effet de serre]]. Son impression ou certains additifs (fibres, ignifugeants — les [[Élément-trace métallique|métaux lourds]] sont interdits depuis quelques années) peuvent rendre son recyclage difficile ou impossible de manière rentable.

Les progrès de l'[[écoconception]] dans la [[plasturgie]] pourraient faciliter le tri et le recyclage de ce matériau, cependant ce dernier point ne peut être attesté en 2022.

== Commerce ==
En 2014, la France était exportatrice de polypropylène (homo- et copolymère).
{| class="wikitable"
 |+Volume d'échange moyen (tonnes par mois){{refnec}}
 |'''Type'''
 |'''Import'''
 |'''Export'''
 |-
 |Copolymère
 |26 819
 |42 455
 |-
 |Homopolymère
 |33 265
 |44 800
|}

En 2014, le prix moyen observé de l'homopolymère est de {{unité|1300 €/t}}<ref>{{Lien web|langue = fr | titre = Indicateur des échanges import/export |url =http://lekiosque.finances.gouv.fr/LEO/frame_LEO.asp|site =Direction générale des douanes. Indiquer NC8=39021000 |consulté le = 7 août 2015}}.</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Articles connexes ==
* [[Tacticité]]
* [[Polyoléfine]]
* ''{{Langue|en|texte=[[Melt flow index]]}}''

{{Autres projets|commons=Category:Polypropylene}}

{{Palette|Matières plastiques de grande diffusion|Matériaux polymères|Packaging}}
{{Portail|chimie|textile|matériaux}}

[[Catégorie:Polyoléfine]]
[[Catégorie:Composé vinylique]]
[[Catégorie:Fibre textile]]
[[Catégorie:Matériau recyclable]]
[[Catégorie:Diélectrique]]
[[Catégorie:Thermoplastique]]