Voir la source de Polyamide

Un '''polyamide''' (PA)<ref>Nom et abréviation selon la norme EN ISO 1043-1, ''Plastiques - Symboles et termes abrégés - {{nobr|Partie 1}} : polymères de base et leurs caractéristiques spéciales''</ref> est un [[polymère]] contenant des fonctions [[amide]] <math>\mathrm{-C(=O)-NH-}</math> pouvant résulter de la [[Polymérisation par étapes|polycondensation]] entre les fonctions [[acide carboxylique]] et [[amine (chimie)|amine]].

En 1927, la société [[États-Unis|américaine]] [[DuPont|Du Pont de Nemours]] constitue un service de recherches pour l’étude de la [[Polymérisation|synthèse des polymères]] à longues chaînes. La direction en est confiée à [[Wallace Hume Carothers]]. Le polyamide 6/6 est découvert en 1936, la production à l'échelle industrielle débute en 1938. Parallèlement, Paul Schlack, un [[chimiste]] allemand, obtient par [[Polymérisation par ouverture de cycle|ouverture]] puis polycondensation d'un [[caprolactame]] (amine cyclique), une [[Résine (constituant)|résine]] polyamide à six atomes de carbone baptisée Perlon. Certains polyamides sont rapidement utilisés dans l'[[industrie textile]] en particulier pour la fabrication des toiles de [[parachute]]. Les polyamides seront plus connus par la suite sous l'appellation de ''[[nylon]]''.

Depuis, la famille des polyamides s’est agrandie ainsi que les [[Liste de producteurs de polymères et dérivés|producteurs]]. La consommation a augmenté de façon significative ces dernières décennies face à la demande provenant de l'industrie automobile. Ils trouvent une large variété d’applications techniques grâce à leurs excellentes propriétés, en [[Injection d'un plastique|injection]] par exemple, en substitution des métaux et autres résines [[thermodurcissable]]s. Certains [[Grade (matériau)|grades]] permettent l'[[Extrusion d'un plastique|extrusion]], voire le [[thermoformage]].

== Classification ==
Selon la composition de leur chaîne squelettique, les polyamides sont [[Classification d'un polymère|classés]] en [[Composé aliphatique|aliphatiques]], semi-aromatiques et [[Composé aromatique|aromatiques]] (polyphtalamides quand la proportion des [[Polyacide|diacides]] aromatiques est au moins égale à 50 % des diacides totaux). Selon le type des [[Motif de répétition|motifs de répétition]], les polyamides peuvent être des [[homopolymère]]s ou des [[copolymère]]s : 

* Polyamides aliphatiques (exemple : [[nylon]] de DuPont) :
** Homopolymères :
*** PA 6 : Polycaprolactame [NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>5</sub>−CO]<sub>n</sub> [[Polymérisation par ouverture de cycle|fabriqué par ouverture du cycle]] [[caprolactame]],
*** PA 12 : Polylauroamide fabriqué par ouverture du cycle [[lauryllactame]],
*** [[Polyamide 11|PA 11]] : Polyundécanamide fabriqué à partir de l'[[acide 11-aminoundécanoïque]], un [[acide aminé]] issu de l'[[huile de ricin]],
*** PA 4.6 : Polytétraméthylène adipamide fabriqué à partir de la [[Putrescine|tétraméthylènediamine]] et de l’[[acide adipique]],
*** [[Nylon|PA 6.6]] (nylon) : Polyhexaméthylène adipamide : [NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>6</sub>−NH−CO−(CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>−CO]<sub>n</sub> fabriqué à partir de l’[[hexaméthylènediamine]] et de l’acide adipique,
*** PA 6.9 : Polyhexaméthylène nonanediamide fabriqué à partir de l’hexaméthylènediamine et de l’[[acide azélaïque|acide 1,9-nonanedioïque]],
*** PA 6.10 : Polyhexaméthylène sébaçamide fabriqué à partir de l’hexaméthylènediamine et de l’[[acide sébacique]],
*** PA 6.12 : Polyhexaméthylène dodécanediamide fabriqué à partir de l’hexaméthylènediamine et de l'[[acide 1,12-dodécanedioïque]],
*** PA 10.10 : Polydécaméthylène sébaçamide fabriqué à partir du [[décanediamine]] et de l’acide sébacique,
*** PA 10.12 : Polydécaméthylène sébaçamide fabriqué à partir du décanediamine et de l'acide 1,12-dodécanedioïque ;
** Copolymères :
*** PA 6.6/6 : [NH-(CH<sub>2</sub>)<sub>6</sub>−NH−CO−(CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>−CO]<sub>n</sub>−[NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>5</sub>−CO]<sub>m</sub> fabriqué à partir de caprolactame, d'hexaméthylènediamine et d'acide adipique,
*** PA 6/6.6/6.10 : [NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>5</sub>−CO]<sub>n</sub> −[NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>6</sub>−NH−CO−(CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>−CO]<sub>m</sub>−[NH−(CH<sub>2</sub>)<sub>6</sub>−NH−CO−(CH<sub>2</sub>)<sub>8</sub>−CO]<sub>p</sub> fabriqué à partir d'hexaméthylènediamine, d'acide adipique et d'acide sébacique ;

* Polyamides semi-aromatiques ou polyphtalamides, exemple : Trogamid d’[[Evonik|Evonik Industries]] :
** PA 6.I : Polyhexaméthylène isophtalamide fabriqué à partir de l’hexaméthylènediamine et de l’[[acide isophtalique]],
** PA 6.T fabriqué à partir de l’hexaméthylènediamine et de l’[[acide téréphtalique]],
** PA mXD.6: Polymétaxylylène adipamide fabriqué à partir de la m-[[xylylènediamine]] et de l’acide adipique ; 

* Polyamides aromatiques ou [[aramide]]s ('''ar'''omatic poly'''amide'''s), exemples : [[Kevlar]] et [[Nomex]] de DuPont, Teijinconex, Twaron et Technora de Teijin :
** PA MPD.I : Polymétaphénylène isophtalamide fabriqué à partir de la métaphénylènediamine et de l’acide isophtalique,
** PA PPD.T : Polyparaphénylène téréphtalamide fabriqué à partir de la [[paraphénylènediamine]] et de l’acide téréphtalique,
** PA ND.T/IND.T : fabriqué à partir de la 2,2,4/2,4,4-triméthyl-hexaméthylènediamine et de l’acide téréphtalique.

Selon leur [[taux de cristallinité]], les polyamides peuvent être :
* [[Polymère semi-cristallin|semi-cristallins]] : 
** à grande cristallinité : PA 4.6 et PA 6.6,
** à faible cristallinité : PA mXD.6 ;
* [[Matière amorphe|amorphes]] : PA 6.I.

Selon cette classification, le PA 6.6, par exemple, est un homopolyamide aliphatique semi-cristallin.

== Polyamides aliphatiques ==
[[Fichier:Polyamide Structural Formulae V.1.svg|thumb|350px|Conformation théorique possible des chaines d'un PA 4/6 avec [[Liaison hydrogène|liaisons hydrogène]]]]
Les polyamides aliphatiques (PA) sont désignés par un ou plusieurs chiffres relatifs au nombre d'atomes de carbone contenus dans le [[motif de répétition]] :
* les polyamides désignés par un seul chiffre (PA 6 par exemple) sont généralement obtenus par [[polymérisation en chaîne]] d'un [[lactame]] (le PA 6 est issu du caprolactame ; son motif contient {{nobr|6 atomes}} de carbone) ; une autre méthode est la [[Polymérisation par étapes|polycondensation]] d'un acide aminé ({{ex}} [[Polyamide 11|PA 11]]) ;
* les polyamides désignés par deux chiffres (PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.9, PA 6.12 par exemple) sont en général obtenus par polycondensation entre un di[[acide carboxylique]] et une [[diamine]]. Les valeurs correspondent au nombre d'atomes de carbone composant un motif de la chaîne dont respectivement, le nombre d'atomes de carbone de la diamine et du diacide.

[[Fichier:Synthèse polyamide 4,6.png|center|Synthèse du polyamide 4/6]]

Dans le cas du poly(tétraméthylène adipamide) ci-dessus, la réaction se fera à partir du 1,4-tétraméthylènediamine en présence d’acide adipique avec dégagement d’une [[molécule]] résiduelle (H<sub>2</sub>O).

=== Caractéristiques ===

Il s'agit de polymères généralement à structures semi-cristallines, qui présentent un bon compromis entre caractéristiques mécaniques<ref>Bonnes propriétés mécaniques sur un large domaine de température, de {{tmp|-50|170|°C}} selon les conditions de sollicitation.</ref> et chimiques<ref>Bonne résistance aux solvants et aux huiles.</ref>. La concentration en fonction amide et la régularité de leurs espacements conditionnent les propriétés du matériau. Le [[point de fusion]] (T<sub>f</sub>) augmente avec la concentration en fonction amide, et de surcroît lorsque le nombre de carbone composant les deux segments de chaine est pair dans le cas d’un système —(AA—BB)<sub>''n''</sub>—.

Les polyamides sont en général des matériaux sensibles à l'[[Humidité relative|humidité]] par la présence de groupes polaires. Les propriétés mécaniques et dimensionnelles peuvent donc être affectées selon les conditions de stockage et de [[Mise en forme d'un matériau|mise en œuvre]]. Ils sont également assujettis à l’oxydation à haute température ainsi qu’une résistance limitée au feu. Pour pallier cette dernière, l'utilisation d'[[Ignifugation|ignifugeants]] est possible à partir de composés halogénés ([[Agent ignifuge bromé|bromés]]<ref>Tels que le bromophényléther (BPE) ou le bistétrabromophtalamide d'éthylène (TBPIE) couramment utilisés pour les polyamides 6 ou 6/6.</ref> ou chlorés) ou bien de composés inorganiques<ref>Tels que l'[[hydroxyde de magnésium]] Mg(OH)<sub>2</sub>.</ref>.

=== Utilisation spécifique ===
[[BASF]], DuPont, Lanxess, Rhodia, A Schulman, ont développé des polyamides 6 et certains 6,6 spécialement adaptés au procédé d’injection assistée par eau (IAE). Ce procédé, couplé à des polyamides de grades spécifiques, devient courant pour des applications sous capot ou destinés au transport de fluides. Par leurs propriétés mécaniques à haute température et leur résistance aux fluides industriels (huile, [[glycol]]{{etc.}}), les polyamides transformés par IAE viennent ainsi directement concurrencer le [[polypropylène]].

== Polyphtalamides ==
À mi-chemin entre les polyamides aliphatiques et les polyarylamides (PAA), les polyphtalamides (PPA) se classent au rang des polymères hautes performances. La différence fondamentale par rapport aux polyamides aliphatiques réside dans la présence d’un cycle aromatique sur les segments diacides d’où leur appellation triviale de polyamide semi-aromatique.

Cette « rigidité » apportée par les cycles aromatiques se traduit par une meilleure conservation des propriétés à hautes températures avec de plus, une bonne stabilité dimensionnelle. Pour les PPA en général, les températures de [[Température de transition vitreuse|transition vitreuse]] et de fusion sont plus élevées par rapport à un polyamide aliphatique. Leur aptitude à cristalliser est fonction de la nature du motif, certains y parviendront, d’autres seront amorphes, on parle aussi dans certains cas de ''microcristallinité''.

[[Image:Structure_polyamide_6-3-T.png|center|400px|Motif du polyamide 6/3-T]]

L'exemple d'un PA ND.T/IND.T<ref>Sous la désignation PA 6/3-T en DIN 16773.</ref> ci-dessus est un polymère amorphe et transparent, issu d’une copolycondensation entre un 2,2,4/2,4,4-triméthyl-hexaméthylènediamine et un [[acide téréphtalique]], commercialisé par Evonik Industries<ref>Anciennement Degussa.</ref> sous l'appellation Trogamid T.

== Rilsanisation ==
La rilsanisation consiste en la dépose de [[polyamide 11]] (commercialisé par [[Arkema]] sous la marque Rilsan PA11), un polymère [[thermoplastique]] de la famille des polyamides, sur une pièce généralement métallique. Le PA 11 est un [[bioplastique]] biosourcé non-[[Biodégradation|biodégradable]]. Il est issu d'une matière d'origine végétale, l'[[huile de ricin]].

Ce [[Revêtement (technique)|revêtement]] est particulièrement intéressant lorsque l'on recherche une protection anti[[corrosion]] (bonne tenue au [[Essai au brouillard salin|test du brouillard salin]]), une isolation électrique, une résistance à l'abrasion et à la [[cavitation]] et aux attaques chimiques. En plus de ces caractéristiques « industrielles », on peut l'employer à des fins esthétiques.

== Notes et références ==
{{références}}

== Liens externes ==
* {{Lien web|langue=en| url =http://www.nilit.com/plastics/pr-00018.asp
 | titre = Two Nilit Companies Start Production after Expansion
 | auteur = NILIT Plastics
 | année = 2013
 }}
* {{Lien web
 | url =http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/nylon-rilsan-et-kevlar-la-grande-aventure-des-polyamides
 | titre = Nylon, Rilsan et Kevlar : La grande aventure des polyamides 
 | auteur = Jean-Claude Bernier et Rose Agnès Jacquesy
 | année = 2012
 }}
* {{Lien web|langue=en| url = http://www.ptonline.com/articles/200509fa1.html
 | titre = Water Injection: It's All Coming Together
 | auteur = Plastics Technology
 | année = 2005
 }}
* {{Lien web|langue=en| url = http://www2.dupont.com/Automotive/en_US/assets/downloads/knowledge%20center/HTN-whitepaper-R8.pdf
 | titre = High performance polyamides fulfill demanding requirements for automotive thermal management components
 | auteur = DuPont Engineering Polymers
 | année = 2006
 }}
* {{Lien web|langue=en| url = http://www.degussa-hpp.com/dl/brochure/trogamid_cx_eng.pdf
 | titre = Trogamid® CX, Transparent polyamide with an outstanding combination of properties
 | auteur = Evonik Industries
 }}

{{Portail|chimie|textile|matériaux}}

[[Catégorie:Plastique]]
[[Catégorie:Polyamide]]
[[Catégorie:Amide]]
[[Catégorie:Fibre textile]]
[[Catégorie:Diélectrique]]
[[Catégorie:Thermoplastique]]