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La première matière plastique artificielle est le nitrate de cellulose (Celluloïd). Le mérite en revient à A.PARKES en 1862. Il n'est pas le premier à découvrir l'entité chimique que représente le nitrate de cellulose, mais il est le premier à le transformer en une matière plastique usinable. La grande contribution de A.PARKES est sa découverte que le camphre constitue un plastifiant efficace pour le nitrate de cellulose, donnant des mélanges moulables. Après un siècle, personne n'a pu découvrir un meilleur plastifiant pour le nitrate de cellulose. A.Parkes ne commercialise pas sa découverte et sept ans plus tard John Wesley HYATT découvre de son côté aux Etats-Unis l'emploi du camphre et dépose les brevets d'une composition qu'il nomme "Celluloïd". Son but est de remplacer l'ivoire naturel utilisé dans la fabrication des boules de billard. Ce matériau trouvera d'autres applications par la suite dans le domaine du jouet (baigneurs, poupées), du vêtement (cols et poignets de chemises), des peintures et vernis et dans la fabrication des pellicules photographiques. | |
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Le celluloïd est donc la première matière plastique artificielle, mais la matière première (la cellulose) est un produit naturel.
Le titre de "première matière plastique synthétique" est détenu par la résine phénol-formaldéhyde (Bakélite) mise au point en 1907 indépendamment par L.Baekeland et par J.Swinburne. Les brevets originaux appartiennent à L.Baekeland car les demandes de brevets de J.Swinburne ont été déposées un jour plus tard.
Entre-temps, d'autres matières plastiques basées sur des produits naturels ont été mises au point :
Comparés à aujourd'hui les progrès sont lents et 60 ans après la découverte du nitrate de cellulose, il n'y a encore que quatre matières plastiques utilisables.
Le rythme commence à s'accélérer à partir de 1930. Ceci est dû à l 'élucidation de la vraie nature des matières plastiques, le mérite en revient au chimiste allemand Staudinger, qui, le premier propose la théorie suivant laquelle les plastiques et les caoutchoucs sont constitués de molécules géantes appelées "macromolécules".
Le nom de Staudinger est également lié à la découverte du Polystyrène. (1930)
Un autre nom célèbre à la découverte des matières plastiques est celui du chimiste américain Carothers. Auteur d'un travail de recherche fondamentale sur la nature et la formation des hauts polymères, qui le conduit à la découverte du PA6 (Nylon) en 1938. Il introduit, par la même occasion, les concepts de polymères d'addition et de polymères de condensation.
La deuxième guerre mondiale entraîne une augmentation des demandes en matières plastiques de tous types. En effet, le caoutchouc naturel et les fibres textiles naturelles ne pouvant plus être importées, on assiste au développement du Chlorure de polyvinyle plastifié, du caoutchouc synthétique, des tissus à base de polyamide en remplacement de la soie, des silicones, du polytétrafluoréthylène, du polyéthylène téréphtalate, des polyuréthanes, Polyamide 6/6, Résines époxydes (Araldite).
Depuis la fin de la guerre, d'immenses progrès ont été accomplis dans l'expansion des matières plastiques existantes et dans la découverte de nouvelles.
En 1955, Karl Ziegler réussit à polymériser l'éthylène, non pas au moyen de la méthode courante, connue à cette époque, utilisant des pressions très élevées, mais à des pressions légèrement supérieures à la pression atmosphérique en employant des catalyseurs spéciaux. Le produit obtenu diffère du polyéthylène connu à cette époque par une densité plus grande, une rigidité plus grande et un point de fusion plus élevé.
En 1957, les travaux du professeur Natta, en Italie, permettent de réaliser la polymérisation du Polypropylène ordonné (isostatique) grâce à une catalyse dirigée (stéréo-spécifique). Ce polypropylène présente une rigidité comparable à celle des nouveaux polyéthylènes haute densité, ainsi qu'une surface plus dure et plus brillante et un point de fusion plus élevé. En effet jusqu'à cette découverte la polymérisation du Polypropylène n'a donné que des métières caoutchouteuses flexibles d'aucune valeur particulière.
Un des résultats importants de la catalyse stéréo-spécifique est la synthèse du caoutchouc naturel, impossible jusqu'alors.
D'autres familles de matières font leur apparition dans les années 50, les Polycarbonates et les Polyacétals, le polyamide 11 (Rilsan). Ce sont des matériaux durs, rigides et de grande résistance à la température.
La pétrochimie a favorisé la synthèse de nouveau polymères de 1950 à nos jours. De nouveaux matériaux ont été découverts et, les caractéristiques demandées étant toujours plus élevées, les recherches et développement sont toujours d'actualité.
On peut citer pour mémoire :
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