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Polyéthylène. Histoire de l'invention et de la production
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Le polyéthylène est un polymère thermoplastique de l'éthylène. C'est un composé organique et a de longues molécules ...-CH2-CH2-CH2-CH2-..., où "-" désigne des liaisons covalentes entre les atomes de carbone. Le plastique le plus courant au monde.
C'est une masse cireuse de couleur blanche (les feuilles minces sont transparentes et incolores). Il est chimiquement et résistant au gel, un isolant, insensible aux chocs (amortisseur), se ramollit lorsqu'il est chauffé (80-120 ° C), gèle lorsqu'il est refroidi, l'adhérence (collage) est extrêmement faible.
Formule structurelle du polyéthylène
Sacs de supermarché, emballages alimentaires, ustensiles en plastique, bouteilles, tuyaux, ruban adhésif... Tout cela et plus encore est fabriqué à partir d'un seul matériau, le roi des plastiques - le polyéthylène.
Il a été ouvert deux fois et les deux fois - complètement par accident. Ce matériau a été obtenu pour la première fois en chauffant du diazométhane par le chimiste allemand Hans von Pechmann en 1898. Ensuite, il n'a tout simplement pas prêté attention au résultat inattendu de son expérience - un résidu semblable à de la cire au fond du tube à essai. Le polyéthylène a été découvert pour la deuxième fois par Reginald Gibson et Eric Fawcett, chimistes de la société britannique ICI. Le département dans lequel ils travaillaient était engagé dans l'étude de nouvelles réactions chimiques se produisant à haute pression.
Le 27 mars 1933, Gibson et Fawcett ont pompé un mélange d'éthylène et de benzaldéhyde dans le réacteur à une pression de 1900 atm et à une température de 170 °C. Soudain, la pression dans le réservoir a chuté - il s'est avéré que les gaz s'étaient transformés en un solide blanc, de l'éthylène polymérisé. Mais les tentatives de répétition de l'expérience se sont soldées pour la plupart par des échecs retentissants - une explosion et une décomposition en hydrogène et en carbone. Il n'a pas été possible de reproduire de manière cohérente les conditions d'obtention du polyéthylène, et la direction de l'entreprise, craignant qu'un jour l'affaire ne se limite à un nuage de suie, a fermé le projet.
Deux ans plus tard, le chef de la division de recherche ICI, Michael Perrin, décide de se pencher sur les expériences de Gibson et Fawcett. La chance lui sourit : la toute première expérience ne se termine pas par une explosion, mais par la formation de polyéthylène. Mais les suivants ont de nouveau montré à quel point une nouvelle substance peut être insaisissable.
L'énigme a été résolue par le chimiste d'Oxford Paul Hinshelwood, qui a découvert un facteur inexpliqué - l'interaction avec l'oxygène. À cette époque, il était d'usage de remettre des bouteilles pour remplir les gaz avec des vannes ouvertes, et une petite quantité d'air y restait. En conséquence, la concentration d'oxygène dans le mélange gazeux variait considérablement d'une bouteille à l'autre. Et la réaction de polymérisation s'est avérée sensible non seulement à la présence, mais à la bonne quantité d'oxygène - si elle était faible, le polyéthylène ne se formait pas, si trop, il se décomposait avec une explosion.
Gibson, Fawcett et Perrin ont été incroyablement chanceux - ils ont pris des bouteilles avec exactement la bonne concentration d'oxygène. Après la découverte de ce fait, le reste est devenu une question de technologie et quelques années plus tard, la production industrielle de polyéthylène a été établie.
Sa première application a été l'utilisation comme isolant électrique de fils. Cependant, le matériau laissait beaucoup à désirer - il était mou et fusible jusqu'à ce que le chimiste allemand Karl Ziegler développe des catalyseurs pour la production de polyéthylène haute densité.
Rouleau de mousse PE
À partir de ce moment, le nouveau matériau entame sa marche triomphale, devenant le plastique le plus massif au monde : environ 80 millions de tonnes de polyéthylène sont produites annuellement.
Auteur : S.Apresov
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