Polypropylènes

Les polypropylènes (PP) sont des polymères thermoplastiques très employés à l’échelle planétaire. La capacité mondiale de production de ces plastiques était de 77 millions de tonnes en 2016. A savoir qu’une partie non négligeable est recyclée, ce qui permet d’économiser environ 700 kg de pétrole brut par tonne de plastique.

Production et transformation des POLYPROPYLENES

Le polypropylène est obtenu par polymérisation de monomères propylènes en présence d’un catalyseur. Cette réaction, ici simplifiée, est en réalité un peu plus complexe, mettant en jeu des mécanismes réactionnels divers. Sans entrer dans les détails techniques de ce qui relève davantage de la chimie organique, notons toutefois que différents procédés de synthèse existent.
Le premier catalyseur utilisé pour la production de PP, et le plus connu, est dit de « Ziegler-Natta ». Il permet de produire un plastique « isotactique » (tous les groupements méthyles de la chaîne se trouvent du même côté). Ce PP est très résistant mécaniquement et chimiquement, et peut être employé pour des applications où la température d’utilisation dépasse 100°C.
Aujourd’hui, chaque fabricant a sa recette. LyondellBasell, par exemple, utilise le procédé « Speripol » qui met en jeu une polymérisation en phase liquide dans des conditions relativement douces (températures n’excédant pas 80°C). Dans le procédé « Unipol » employé par Dow Chemical, la réaction se fait cette fois en phase gazeuse. Les spécificités exactes des catalyseurs employés dans ces entreprises restent bien entendu confidentielles. Néanmoins, il faut savoir que la plupart permettent de synthétiser un polypropylène isotatique, forme la plus désirée dans le secteur des plastiques industriels. Le polymère atactique présente quant à lui des propriétés nettement moins recherchées : celles d’une cire.
Les polypropylènes peuvent subir différents types de mise en œuvre. Des formes peuvent ainsi être moulées par injection, injection / soufflage si elles sont creuses (flacons, bouteilles,…) ou par expansion. Le plastique peut également être extrudé à travers une filière pour obtenir la forme désirée (tube, tuyau, gaine, rond, barre, profilés,…). Les semi-produits plats et fins (type plaque, film, feuille,…) sont quant à eux obtenus par calandrage. D’autres opérations de mise en œuvre peuvent également être réalisées comme le rotomoulage, l’enduction ou encore le thermoformage. Un fabricant ou un usineur peut aussi réaliser différentes transformations des produits comme du perçage, de la decoupe, du fraisage,…

Principaux types de plastiques PP

Les polypropylènes isotactiques et atactiques sont des homopolymères. Ils représentent environ 70% de la production totale de PP. Il existe également des polymères dits « à bloc » (Impact CoPolymer ICP) qui représentent quant à eux environ 25% de la production totale de PP. Ils sont constitués d’une matrice en polypropylène et d’une dispersion d’élastomères ou de polyéthylène. Ces polymères à bloc sont largement utilisés pour leur haute résistance aux chocs. Dans le même esprit se retrouvent aussi les copolymères (Random CoPolymer RCP) qui incluent de l’éthylène et présentent, en plus d’une grande résistance aux chocs, un degré plus élevé de transparence. A savoir que les mélanges à base de PP sont réalisés en incorporant des charges (talc, carbonate de calcium, essentiellement), voire pour certaines applications des fibres de verre (utilisées comme renfort mécanique).

Les diverses utilisations du polypropylène

Le PP est employé dans de nombreux secteurs. En tant que plastiques industriels de grande consommation, il se retrouve notamment dans les emballages (y compris alimentaires et pharmaceutiques). Cette utilisation est rendue possible de son caractère hydrophobe, son inertie chimique, sa non-toxicité et ses performances mécaniques, mais également par le fait qu’il ne constitue pas un milieu propice au développement bactérien. Sous forme de polypropylène alvéolaire, il peut également être utilisé pour protéger, caler et emballer des marchandises.
Dans le secteur automobile, il devance le polychlorure de vinyle (PVC) et le polyéthylène (PE) grâce à sa légèreté. Employé en grande partie sous forme de polypropylène à bloc, il permet en particulier de réduire la masse des véhicules de plusieurs kilogrammes, tout en offrant une grande résistance aux chocs. Ceci explique qu’il soit utilisé pour la réalisation de pare-chocs, de planches de bord ou encore de vide-poches.
Dans le BTP, il est aussi utilisé pour fabriquer certains types de câbles grâce à son excellent caractère d’isolant électrique, ou dans des bétons sous formes de fibres pour réduire le retrait plastique et les fissurations. Il peut être présent dans les géomembranes et géotextiles.
A l’intérieur des maisons, le PP est partout : dans la vaisselle pour micro-onde, les moquettes, les tissus d’ameublement, l’électroménager,…

Le marché des POLYPROPYLENES

Le prix de vente des plastiques est assez instable. Il a connu à plusieurs reprises des hausses qui, bien que limitées par les pressions des acheteurs qui refusent aujourd’hui de payer des matières premières à des prix démesurés, sont toutefois bien perceptibles. Ces hausses de prix sont généralement le fruit de conflits dans le monde, de la flambée des coûts des matières premières, mais aussi des nombreuses opérations de maintenance qui mettent à l’arrêt les productions. Récemment, des pénuries ont également engendré de sérieux problèmes d’acheminement / livraison de matières premières chez les plasturgistes.
Le prix de vente des plastiques, et en particulier du polypropylène, est assez difficile à prévoir, malgré l’existence d’un certain nombre d’indicateurs. En 2015, le PP copolymère coûtait par exemple 1 627 € la tonne (avec une hausse du prix de près de 30% entre janvier et mai 2015). Cette évolution assez peu maitrisable a montré l’importance de la negoce. Chaque distributeur / negociant peut se constituer un stock de PP sous forme de semi-produits (plaque, rond, tole, tube, barre, profilé,…), rachetés à un fabricant détenteur d’un certificat ISO 9001 à un prix relativement bas. Cette démarche lui permet alors de proposer à la revente des matières au coût, frais de livraison et de transport inclus, relativement intéressant, y compris dans des périodes peu favorables pour les acheteurs.

Quelques normes
NF EN ISO 19069-2 Avril 2017 « Plastiques-Polypropylène (PP) pour moulage et extrusion – Partie 2 : préparation des éprouvettes et détermination des propriétés »

ISO 13106:2014 Mai 2014 « Plastiques – Récipients en polypropylène moulés par soufflage pour l’emballage de denrées alimentaires liquides »

NF EN ISO 6259-3 Août 2015 « Tubes en matières thermoplastiques – Détermination des caractéristiques en traction – Partie 3 : tubes en polyoléfines »

ISO 15013:2007 Octobre 2007 « Plastiques-Plaques extrudées en polypropylène (PP) – Exigences et méthodes d’essai »

ISO/TS 15874-7:2003 Décembre 2003 « Systèmes de canalisations en plastique pour les installations d’eau chaude et froide – Polypropylène (PP) – Partie 7 : guide pour l’évaluation de la conformité »

 

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