4) Le polyuréthane, avantages et inconvénients

Le polyuréthane est une molécule organique. Il est créé synthétiquement, par polymérisation : c'est une réaction chimique qui permet la transformation de monomères en polymères. Celui-ci est construit à partir de molécules : les monomères. Ils forment une chaîne à partir d'un motif qui est répété. Ces monomères sont reliés pas des liaisons covalentes. Au final, ils forment une macromolécule : c'est le polymère. Le polyuréthane est donc un polymère de la molécule d'uréthane, on dit alors que ce polymère est un homopolymère puisqu'il est formé d'une seule sorte de monomère : l'uréthane. Avec ses qualités de matériau élastomère, hydrophobe et de flottaison, le polyuréthane permet d'optimiser au maximum les performances des ballons en terme d’aérodynamisme.

 

L'uréthane est une molécule venant de la réaction entre un composé de type alcool (de la forme R-OH) et un isocyanate (de la forme R-N=C=O).

La réaction entre un alcool et un isocyanate produit de l'uréthane 

R-OH   +   R-N=C=O   ==>   R-NH-CO-O-R

Ainsi, le polyuréthane est créé à partir de la réaction des polyols (au moins deux fonctions alcools par molécule) avec des polyisocyanates (au moins deux fonctions isocyanates par molécule).

La réaction entre l’éthylène glycol et le diisocyanatodiphenylméthane peut produire du polyuréthane.

HO-CH2-CH2-OH  + O=C=N-R-CH2-R-N=C=O 

               ==>  -[-O-CH2-CH2-O-CO-NH-R-CH2-R-NH-CO-]-

Cette macromolécule de polyuréthane est formée grâce à une réaction de polymérisation : c'est la polycondensation. Lors de cette réaction, des chaînes qualifiées de macromoléculaires, se forment.

-[-O-CH2-CH2-O-CO-NH-R-CH2-R-NH-CO-]- est le motif qui sera répété "n fois" afin de former du polyuréthane.

Les " R " sont ici des chaînes carbonées de forme cycliques (cyclohexane).

 

Avec le logiciel Avogadro, nous avons pu établir ci-dessous une représentation schématique d'un motif moléculaire composant le polyuréthane.

Les avantages du polyuréthane

 

- La couche supérieure du ballon est composée de polyuréthane, une matière plastique résistante qui protège la mousse syntactique et imperméabilise le ballon.

Avec cette innovation le ballon reste imperméable quelques soient les conditions de jeu ou les conditions météo.

 

- Les ballons de cuirs pouvaient blesser les joueurs, avec l'utilisation des matériaux de synthèse, ce n'est quasiment plus le cas.

 

- L’utilisation du polyuréthane sur la couche supérieure du ballon de football facilite son entretien. Il ne faut plus graisser ni cirer le ballon. Pour le nettoyer, de l’eau et une éponge suffisent.

 

- L’utilisation de la mousse syntactique et du polyuréthane dans la fabrication des ballons favorise une trajectoire de vol plus régulière et beaucoup plus précise qu’avec les ballons fabriqués en cuir.

 

- Le ballon peut aller beaucoup plus vite, jusqu'à 130km/h, il est plus aérodynamique lors des déplacements.

 

 

Inconvénients de l’utilisation de la mousse syntactique et du polyuréthane :

 

- Les ballons fabriqués avec de la mousse syntactique et du polyuréthane posent des problèmes d'adhérence pour les gardiens de but. Ils sont beaucoup plus glissants que les ballons fabriqués avec du cuir.

 

- Ces nouveaux matériaux permettent de donner aux ballons des effets et des trajectoires flottantes ou enroulées. Un énorme désavantage pour les gardiens de but mais ceci peut parfois s'avérer bénéfique.