Nylon
Premier polymère thermoplastique synthétique commercialement réussi.
Le nylon est un groupe de polymères synthétiques définis par des liaisons amides qui relient généralement des groupes aliphatiques ou semi-aromatiques. Ces matériaux sont généralement brunâtres, peuvent sembler doux, et certains types ont un aspect soyeux. Parce qu'ils sont thermoplastiques, les nylons peuvent être fondus et mis en forme en fibres, films et diverses formes. Leurs propriétés sont souvent ajustées en mélangeant des additifs. Il existe plusieurs types de nylon. Un type, appelé nylon-XY, provient de diamines et d'acides dicarboxyliques, où X et Y sont les longueurs de chaîne carbonée de ces composants. Le nylon-6,6 en est un exemple bien connu. Un autre type, le nylon-Z, est fabriqué à partir d'acides aminocarboxyliques avec une longueur de chaîne carbonée Z, comme le nylon-6. Les nylons sont largement utilisés dans les textiles et les fibres—pour les vêtements, les revêtements de sol et le renforcement du caoutchouc—ainsi que dans les pièces moulées pour l'automobile et l'électronique, et dans les films, principalement pour l'emballage alimentaire. Les travaux de DuPont sur le nylon sont issus de son développement antérieur de fibres à base de cellulose, en particulier la rayonne. Le projet a commencé en 1927, lorsque Charles Stine a proposé une nouvelle structure chez DuPont : de petites équipes de recherche axées sur la « recherche pionnière » pouvant mener à des applications pratiques. Wallace Hume Carothers, un instructeur de Harvard, a été embauché pour diriger le groupe des polymères. Initialement, il s'est concentré sur la recherche pure, testant les théories du chimiste allemand Hermann Staudinger. Son travail a considérablement fait progresser la compréhension des polymères. Le nylon a été le premier polymère thermoplastique synthétique commercialement réussi. Carothers et son équipe avaient déjà créé deux nouveaux polymères au printemps 1930 : le néoprène, un caoutchouc synthétique largement utilisé plus tard pendant la Seconde Guerre mondiale, et une pâte élastique qui durcissait en un matériau solide—ce qui deviendrait le nylon. Après ces découvertes, l'équipe est passée de la recherche pure à un objectif pratique : trouver une combinaison chimique adaptée à l'industrie. Au début de 1935, un polymère appelé « polymère 6-6 » a finalement été fabriqué. Le collègue de Carothers, Julian W. Hill, avait utilisé une méthode d'étirage à froid sur un polyester en 1930, et Carothers a appliqué cette méthode en 1935 pour développer pleinement le nylon. Le premier nylon, le nylon 6,6, a été synthétisé le 28 février 1935 à la station expérimentale de DuPont. Il possédait l'élasticité et la résistance souhaitées, mais nécessitait un processus de fabrication complexe. DuPont a breveté le polymère en septembre 1938 et a rapidement obtenu un monopole sur la fibre. Carothers est mort 16 mois avant l'annonce du nylon, sans jamais le voir.
Quick Facts
- Density
- 1.15 g/cm; 3
- Thermal conductivity
- 0.25 W/(m, K)
- Melting point
- 463–624 K
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Contexte et histoire
Les chercheurs de DuPont ont commencé à développer des fibres à base de cellulose, aboutissant à la fibre synthétique rayonne. L'expérience de DuPont avec la rayonne a été un précurseur important pour le développement et la commercialisation du nylon. L'instructeur de Harvard, Wallace Hume Carothers, a été embauché pour diriger le groupe de recherche sur les polymères. Initialement, il a été autorisé à se concentrer sur la recherche pure, en s'appuyant sur les théories du chimiste allemand Hermann Staudinger et en les testant. Il a eu beaucoup de succès, car les recherches qu'il a entreprises ont considérablement amélioré la connaissance des polymères et contribué à la science. Carothers est mort 16 mois avant l'annonce du nylon, il n'a donc jamais pu voir son succès. Le nom « Nylon » vient de la modification de norun (pas de fil qui file) en un nom unique pouvant être utilisé pour commercialiser le produit, mais il n'a pas été déposé comme marque. Pendant la Seconde Guerre mondiale, presque toute la production de nylon a été détournée vers l'armée pour être utilisée dans les parachutes et les cordes de parachute.
Guide du lecteur
L'importance du nylon réside dans son rôle de premier polymère thermoplastique synthétique commercialement réussi, qui a révolutionné les industries textile et plastique. Son invention par DuPont a démontré l'importance du génie chimique dans l'industrie, a contribué à créer des emplois et a favorisé le progrès des techniques de génie chimique. La production de nylon a nécessité une collaboration interdépartementale entre trois départements de DuPont : le département de recherche chimique, le département de l'ammoniac et le département de la rayonne. Les réactifs du nylon ont rapidement constitué la moitié des ventes du département de l'ammoniac et ont aidé celui-ci à sortir de la période de la Grande Dépression en créant des emplois et des revenus chez DuPont. Cependant, l'enthousiasme précoce a causé des problèmes, notamment des attentes irréalistes et une méfiance du public alimentée par une rumeur selon laquelle le nylon pouvait être fabriqué à partir de cadavérine extraite de cadavres. DuPont a modifié sa stratégie de campagne, insistant sur le fait que le nylon était fabriqué à partir de « charbon, d'air et d'eau », et s'est concentré sur les aspects personnels et esthétiques. L'héritage du nylon comprend ses vastes applications commerciales dans les textiles, les fibres, les composants moulés et les films, et son utilisation en temps de guerre dans les parachutes et les cordes de parachute a considérablement accru le marché des nouveaux matériaux.
Foire aux questions
Qu'est-ce que le nylon ?
Le nylon est une famille de polymères synthétiques construits autour de liaisons amides qui relient des segments aliphatiques ou semi-aromatiques entre eux. Il a fait ses débuts en tant que premier polymère thermoplastique synthétique commercialement réussi, et on le retrouve aujourd'hui dans les textiles, les fibres, les pièces moulées et les films.
Qui est le créateur du nylon ?
Wallace Hume Carothers, travaillant dans les laboratoires de recherche de DuPont, est crédité de l'invention du nylon. Le projet a duré environ onze ans de développement avant que le matériau ne soit finalement dévoilé au public.
Pourquoi le nylon est-il considéré comme une étape importante dans la science des matériaux ?
En tant que premier polymère thermoplastique synthétique à connaître un véritable succès commercial, le nylon a prouvé que les macromolécules conçues en laboratoire pouvaient être fabriquées à grande échelle et utilisées en toute confiance dans des produits de consommation courante. Son histoire a ouvert la voie à toute l'industrie moderne des plastiques et des polymères techniques.
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