Un thermoplastique (parfois écrit comme thermoplastique) est un type de plastique fabriqué à partir de résines polymères qui devient un liquide homogénéisé lorsqu’il est chauffé et dur lorsqu’il est refroidi. Lorsqu’il est congelé, cependant, un thermoplastique devient semblable à du verre et sujet à la rupture. Ces caractéristiques, qui donnent son nom au matériau, sont réversibles. C’est-à-dire qu’il peut être réchauffé, remodelé et congelé à plusieurs reprises. Cette qualité rend également les thermoplastiques recyclables.
Il existe des dizaines de types de thermoplastiques, chaque type variant en organisation cristalline et en densité. Certains types couramment produits aujourd’hui sont le polyuréthane, le polypropylène, le polycarbonate et l’acrylique. Le celluloïd, qui est considéré comme le premier thermoplastique, a fait son apparition au milieu des années 1800 et a régné dans l’industrie pendant environ 100 ans. Lors de son pic de production, il était utilisé comme substitut de l’ivoire. Aujourd’hui, il est utilisé pour fabriquer des médiators.
Parfois, les thermoplastiques sont confondus avec les plastiques thermodurcissables. Bien qu’ils puissent sembler identiques, ils possèdent en réalité des propriétés très différentes. Alors que les thermoplastiques peuvent être fondus en un liquide et refroidis en un solide, les plastiques thermodurcissables se détériorent chimiquement lorsqu’ils sont soumis à la chaleur. Ironiquement, cependant, les plastiques thermodurcissables ont tendance à être plus durables lorsqu’ils sont laissés refroidir que de nombreux thermoplastiques.
Les thermoplastiques diffèrent également des élastomères, même si certains sont considérés comme les deux. Alors que de nombreux thermoplastiques peuvent être étirés jusqu’à un certain point, ils ont généralement tendance à la fois à résister et à conserver la forme à laquelle ils sont étirés. Les élastomères, comme leur nom l’indique, rebondissent. Cependant, l’ajout de plastifiants à la masse fondue peut rendre un thermoplastique plus souple. En fait, c’est généralement le cas lorsqu’un thermoplastique est utilisé pour le moulage par injection ou l’extrusion de plastique.
L’action spécifique d’un plastifiant est d’abaisser la température de transition vitreuse (Tg) du matériau, qui est le point où il devient cassant lorsqu’il est refroidi et mou lorsqu’il est chauffé. La Tg varie avec chaque type de thermoplastique et est dictée par sa structure de cristallisation. Cependant, la Tg peut également être ajustée en introduisant un thermoplastique dans un copolymère, tel que le polystyrène. Jusqu’à l’utilisation de plastifiants, certaines pièces thermoplastiques moulées avaient tendance à se fissurer par temps froid.
Les thermoplastiques existent depuis longtemps, mais ils font aujourd’hui partie intégrante de la vie quotidienne. Par exemple, l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un type de thermoplastique utilisé pour fabriquer des équipements sportifs, des jouets (c’est-à-dire des blocs LEGO®) et diverses pièces automobiles. Le polycarbonate est utilisé pour fabriquer, entre autres, des disques compacts (CD), des bouteilles, des contenants de conservation des aliments et des verres de lunettes. Le polyéthylène est probablement le thermoplastique le plus couramment rencontré et est utilisé pour fabriquer des bouteilles de shampoing, des sacs d’épicerie en plastique et même des gilets pare-balles.