Fiche de Révision : Polyéthylène téréphtalate (PET)

Introduction

Le Polyéthylène téréphtalate (PET) est un polymère thermoplastique appartenant à la famille des polyesters. Utilisé massivement dans l’industrie, notamment pour la fabrication de bouteilles plastiques et de fibres textiles, il combine résistance mécanique, transparence, et excellente barrière aux gaz. Cette fiche va détailler ses caractéristiques, sa synthèse, ses propriétés, ses applications ainsi que les enjeux environnementaux liés à son usage.

1. Définition et structure chimique

Polyéthylène téréphtalate (PET) :
Un polymère synthétique issu de la polycondensation entre l'acide téréphtalique et l'éthylène glycol, formant un polyester thermoplastique.

Structure chimique

Le PET est un polyester obtenu par la réaction entre :

• Acide téréphtalique (ou ses dérivés) : molécule aromatique avec deux groupes carboxyliques (-COOH) en position 1,4 sur un cycle benzénique.
• Éthylène glycol (EG) : diol avec deux groupes hydroxyles (-OH).

Réaction de synthèse (polycondensation)

La polycondensation forme des liaisons ester (-COO-) entre les deux monomères :

[Diagramme]

2. Propriétés physiques et chimiques

3. Production industrielle

Deux procédés principaux sont utilisés :

• Polycondensation directe entre acide téréphtalique et éthylène glycol.
• Transestérification avec diméthyl téréphtalate (DMT) et éthylène glycol, suivie de polycondensation.

La production produit de la glycoline et de l’eau comme sous-produits.

Étapes du procédé

[Diagramme]

4. Applications courantes

Emballages

• Bouteilles d'eau minérale, de soda, jus de fruit.
• Films pour emballages alimentaires.
• Barquettes plastiques.

Textiles

• Fibres synthétiques (polyester) utilisées dans les vêtements, tapis, tissus d'ameublement.
• Remplacement partiel du coton pour des tissus résistants et peu froissables.

Industrie automobile et électronique

• Composants plastiques légers et techniques.
• Pièces mécaniques avec hautes exigences de résistance.

5. Avantages et limites

Avantages

• Légèreté : réduit les coûts de transport.
• Résistance aux chocs et à la traction.
• Bonne stabilité thermique : peut être thermoformé et recyclé.
• Barrière efficace : protège le contenu des polluants et prolonge la durée de conservation.

Limites

• Sensible à l’humidité élevée.
• Dégradation possible par exposition prolongée aux UV (sensibilisée).
• Environnement : sa durabilité pose des problèmes de pollution plastique.

6. Enjeux environnementaux et recyclage

Le PET est très utilisé mais pose des défis d'impact environnemental, notamment en pollution plastique. Pour réduire ces effets, plusieurs solutions sont mises en œuvre :

• Recyclage mécanique : collecte, nettoyage, broyage, refonte.
• Recyclage chimique : dépolymérisation en monomères puis réutilisation.
• Bioplastiques et PET bio-sourcé en développement (à partir d’éthanol de maïs par exemple).

Recyclage du PET : une étape clé pour limiter la pollution plastique et économiser des ressources fossiles.

Cycle de vie simplifié du PET

[Diagramme]

7. Synthèse et points clés à retenir

• Le PET est un polyester thermoplastique produit par polycondensation entre acide téréphtalique et éthylène glycol.
• Il possède d'excellentes propriétés mécaniques, thermiques, et de barrière aux gaz, ce qui en fait un matériau phare pour les emballages et textiles.
• Sa fabrication industrielle repose sur des procédés maîtrisés permettant la production de granulés prêts à être transformés.
• Bien que recyclable, le PET reste un enjeu environnemental majeur lié à la gestion des déchets plastiques.
• Le développement des techniques de recyclage et de PET bio-sourcé contribue à une économie circulaire plus durable.

Glossaire des termes essentiels

Polyester : polymère contenant des groupes ester (-COO-) dans sa chaîne principale.

Polycondensation : réaction chimique de polymérisation impliquant l’élimination de petites molécules (souvent eau).

Thermoplastique : matériau plastique pouvant être fondu et remodelé sans dégradation chimique majeure.

Cette fiche vous permettra d'appréhender efficacement la nature, la production, les usages et le rôle environnemental du PET, matériau omniprésent dans notre vie quotidienne. Pour approfondir, n’hésitez pas à étudier les mécanismes de recyclage et leurs implications industriels et écologiques.