D’où vient le « vinyle » ? Vous avez vraiment posé deux questions différentes. Lorsque la plupart des gens disent «vinyle», ils peuvent signifier un type de disque de gramophone, le matériau de revêtement de sol, qui est également utilisé pour fabriquer des conduites d’eau et des cadres de fenêtre, ou un matériau utilisé pour fabriquer des vêtements (bien que cela soit généralement appelé PVC). Pour les chimistes, vinyle signifie traditionnellement le groupement H 2 C=CH- dans une molécule (tout comme éthyl signifie CH 3 CH 2 – ). Ce nom a été inventé par le célèbre chimiste allemand Hermann Kolbe en 1851.
C’est donc un de ces matériaux modernes ?En fait, il a été fabriqué pour la première fois par accident au 19ème siècle – tout comme plusieurs autres polymères, dont le poly (éthène) et le poly (styrène). Il a été signalé pour la première fois en 1835 et redécouvert en 1872. Lorsque le chlorure de vinyle gazeux (bp – 13,4 ° C) a été exposé à la lumière du soleil pendant quelques jours, un solide blanc s’est formé. C’était du PVC. Il a été breveté en 1913.
Comment faites-vous cela ? Il est fabriqué en polymérisant du chlorethène (chlorure de vinyle), de manière analogue à la transformation d’éthène en poly (éthène) (MOTM décembre 2006) ou de tétrafluoréthène en PTFE (MOTM juin 2009), à l’aide d’un catalyseur tel que le peroxyde de dioctanoyle. Celui-ci se divise au niveau de la liaison peroxyde, générant les radicaux qui catalysent la réaction (peroxyde de benzoyle MOTM).Lorsque la double liaison est perdue, la géométrie des atomes de carbone change. Comme l’éthène ou le tétrafluoroéthène, le chloroéthène est une molécule plate, avec une hybridation sp des atomes de carbone et des angles de liaison d’environ 120°. Lors de la polymérisation, comme chaque carbone est lié à quatre atomes distincts, l’hybridation passe à sp et l’angle de liaison au carbone à environ 109,5°.
Et c’est ce que nous connaissons aujourd’hui ? Eh bien, normalement, ils ajoutent un plastifiant au PVC.
Je pensais que le PVC était déjà un plastique ? Il y a un problème, nous utilisons les mots « polymère » et « plastique » car ils sont interchangeables, et ils ne le sont pas. Le PVC est une molécule géante, un polymère de chlorure de vinyle, mais ce n’est pas toujours du plastique. Une substance est qualifiée de « plastique » s’il s’agit d’un matériau capable d’être moulé ou façonné. Un plastifiant est une substance qui ajoute à la flexibilité d’un polymère, le rendant plus facile à façonner. Les plastifiants les plus utilisés sont les phtalates, l’un des plus courants étant le phtalate de bis (2-éthylhexyle) :L’inconvénient des plastifiants est qu’ils peuvent s’infiltrer et certains sont interdits d’utilisation dans les jouets pour enfants, en particulier les jouets pouvant être mis en bouche. Ils semblent affecter les niveaux d’hormones et il existe des liens possibles avec le cancer du sein chez les femmes.Alors, quand le PVC est-il devenu largement utilisé ?
Le PVC d’origine était trop fragile pour être beaucoup utilisé. La découverte clé était quelqu’un qui cherchait un matériau en caoutchouc artificiel qui collerait aux métaux. Ce quelqu’un était Waldo Lonsbury Semon (1898-1999), et il travaillait pour la société américaine BF Goodrich. Il a essayé de mélanger du PVC avec divers solvants et a parfois obtenu des gels qui pouvaient être moulés. Aucune des applications qu’ils ont essayées ne semblait commercialement importante, mais Semon a ensuite fait une percée.Ça c’était quoi ?
La femme de Semon fabriquait de nouveaux rideaux pour le salon, et ainsi, comme il a poursuivi en disant : » J’ai apporté une partie du tissu dans le laboratoire et je l’ai enduit de PVC, et voilà, ça ressemblait à de la soie et c’était étanche… Je suis devenu tellement enthousiaste… J’ai oublié le protocole et je suis allé directement voir le vice-président des ventes, et il l’a regardé et il a dit : « Bon sang, qu’est-ce que tu veux dire par étanche ? » Alors j’ai attrapé le tissu et je l’ai mis sur son courrier entrant et j’ai pris une carafe d’eau et je l’ai versée. Oh, il avait vraiment peur, mais ça ne coulait pas… Je me suis souvent demandé ce qui serait arrivé à moi ou au PVC s’il avait fui. « Ils ont remplacé la gomme laque comme matériau de choix pour la fabrication de disques « gramophone » juste après la Seconde Guerre mondiale et ont été utilisés en quantités énormes jusqu’à ce que les CD (fabriqués à partir de polycarbonate) commencent à être le support de choix à partir du début des années 1980 (le premier était Les Visiteurs d’ABBA). Maintenant, les disques vinyles sont à nouveau à la mode, collectionnant à la fois les anciens disques et les nouveautés. Les cartes de crédit sont également généralement constituées d’un copolymère PVC / PVA, bien que d’autres matériaux soient utilisés, comme l’oxyde de fer pour la bande magnétique et la puce.Le PVC est chimiquement inerte, non conducteur d’électricité et résistant au feu. Ces propriétés expliquent sa myriade d’utilisations, y compris les revêtements de sol et l’isolation électrique pour le câblage et les câbles, ainsi que dans les cercles médicaux, en tant que matériau pour fabriquer à la fois des tubes et des vaisseaux pour contenir du sang et d’autres substances. Sa résistance aux intempéries explique l’utilisation de PVC non plastifié (uPVC) dans les cadres de fenêtres et de portes, et le PVC est couramment utilisé de nos jours pour fabriquer la tuyauterie pour transporter à la fois l’eau et les eaux usées (pas en même temps, évidemment) ; contrairement aux tuyaux métalliques, il ne se corrode pas. Cependant, le PVC est toujours controversé.Comment ?
Eh bien, les vêtements en PVC sont en quelque sorte une déclaration de mode, avec des nuances de perversité, mais la chose vraiment controversée est la toxicité. Symbole pour le recyclage du PVC
Je pensais que les plastiques étaient inertes.
Le chlorure de vinyle en lui-même est toxique, ce qui n’a été découvert que dans les années 1970, lorsque des personnes travaillant dans la fabrication de PVC se sont avérées atteintes de lésions au foie et à la rate. Le PVC est beaucoup plus sûr, mais on prétend que si vous brûlez du PVC dans un incinérateur, vous obtenez des dioxines toxiques (MOTM septembre 2005), mais l’amélioration des conditions de l’incinérateur, notamment en travaillant à des températures élevées, décompose ces polluants indésirables. Le recyclage des matières premières est également un moyen de minimiser les émissions.
Il obtient un brevet en 1933 pour le PVC plastifié. Il est devenu le matériau chaud (et imperméable !) des rideaux de douche, des parapluies et des imperméables.
Et d’autres applis ?
Oui, l’un des plus connus est le disque « vinyle ». Ceux-ci utilisent généralement un copolymère avec de l’acétate de vinyle (PVC/PVA).Un brevet est émis au nom de Waldo L. Semon pour sa méthode de fabrication du PVC appelé aussi vinyle. On trouve principalement deux types de PVC. Le PVC rigide, typiquement les tuyaux de canalisation, a un aspect lisse et dur. Le PVC souple, qui recouvre certaines pièces tel que les manches de pinces, a un aspect brillant et est souple.
En 1933, un brevet américain a été délivré à Waldo L. Semon pour une méthode de fabrication de PVC plastifié, maintenant connu simplement sous le nom de vinyle. Le brevet était intitulé « Synthetic Rubber-like Composition and Method of Making Same » (U.S. No. 1, 929,453). Comme on le savait à l’origine, le PVC – chlorure de polyvinyle – était un polymère dur et difficile à transformer en articles utiles. Semon avait inventé un moyen de le fabriquer sous une forme caoutchouteuse. En bref, il consistait à dissoudre un halogénure de vinyle polymérisé, à une température élevée, dans un solvant organique sensiblement non volatil, et à laisser refroidir la solution, après quoi elle durcissait en un gel caoutchouteux rigide. Les utilisations répertoriées par le brevet telles que les bottes ou les chaussures imperméables, les revêtements isolants et les revêtements de sol résilients.