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Nanotechnologie
Nanoplastiques : l'équilibre entre rigidité, fragilité et compétitivité

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/58916.htm

Les polymères sont des matériaux intéressants. Ils sont plus légers que les métaux et ont de bonnes qualités mécaniques. Cependant, ils ont aussi des inconvénients. Si la rigidité augmente, le matériau devient fragile et peut être détruit par un simple choc. Mais si l'élasticité est augmentée, par exemple en y intégrant un élastomère, la rigidité du matériau chute brutalement. Les chercheurs de l'Institut de Physique Chimie N.N Semenov ainsi que plusieurs autres instituts, recherchent le bon équilibre entre rigidité et plasticité.

La recherche commune a permis d'identifier le changement de propriétés mécaniques d'un des polymères les plus communs - le polypropylène - quand des nanoparticules de carbonate de calcium (CaCO3) sont introduites. Leurs diamètres varient (60 nm et 100 nm) pour influer sur les propriétés polymériques de la particule. Pour empêcher les nanoparticules de carbonate de calcium de coller, des espèces tensioactives [1] ont été ajoutées au polymère.

On a découvert que si 15% de nanoparticules de CaCO3 sont présentées dans le polypropylène, son coefficient d'élasticité augmente de moitié. Le meilleur effet peut être réalisé en ajoutant des nanoparticules de carbonate de calcium de 60 nm. Les particules de 100 nm permettent d'augmenter d'au moins 3 fois la résistance à l'impact du matériau.

Le polypropylène est un des polymères les plus communs produits à échelle industrielle depuis 1957 ; il est utilisé dans les tuyaux industriels, les plaques et les films. Des nanocomposites basés sur les polymères incluant le polypropylène sont actuellement employés dans la construction, l'industrie automobile, la fabrication de paquet alimentaire et la médecine. L'introduction du polypropylène de carbonate de calcium facilite le recyclage et l'utilisation des produits à base de nanocomposites.

Le niveau de croissance des réserves de polypropylène dans le marché russe serait, d'après des estimations, significativement plus élevé que la demande (en 2007 la consommation en Russie a augmenté de 27,6% par rapport à 2006 pour atteindre 549.000 tonnes et sa fabrication a augmenté de 56,3%,en hausse de 490.400 tonnes ). Si les tendances du marché persistent, les fabricants russes devront chercher une occasion supplémentaire d'exporter ce produit du traitement pétrolier. Actuellement, ils n'ont aucun avantage compétitif fort sur des fabricants étrangers, mais, cette nouvelle utilisation du matériau peut permettre de développer un nouveau secteur de l'industrie : on s'attend à ce que le taux de croissance de la consommation du matériau nanocomposite dans le marché mondial soit de 18 à 25% par an.

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- Irina Dubnikova, Docteur en chimie, Institut de Chimie N.N. Semenov - Tél : 007 495 939 72 78 - email: ild@center.chph.ras.ru
- [1] : http://fr.wikipedia.org/wiki/Surfactant

Code brève
ADIT : 58916

Informnauka - 16/04/2009

Nicolas Quenez

BE Russie numéro 20 (5/05/2009) - Ambassade de France en Russie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/58916.htm