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Les matériaux organiques et minéraux Les matériaux Afin de toujours mieux répondre à la demande de verres minces et légers, des recherches sont menées en permanence sur la chimie des matériaux. Celles-ci ont permis de développer l’usage de matériaux nouveaux et ont, en l’espace de quelques décennies, profondément organiques et minéraux transformé l’industrie de l’optique ophtalmique. Elles ont surtout permis, pour les porteurs, de réduire de près de moitié le poids et l’épaisseur des verres correcteurs. Détaillons ci-après les caractéristiques de ces matériaux. A Les matériaux organiques Appliqués à l’optique ophtalmique depuis les années 1960, les Les matières thermoplastiques ont la propriété de se ramollir matériaux organiques (ou « plastiques ») ont progressivement sous l’action de la chaleur et de pouvoir être formées à chaud supplanté les matériaux minéraux (ou « verres ») pour ou moulées par injection. La transformation étant mécanique et représenter désormais plus de 90% des matériaux utilisés. non chimique, elle est réversible et rend ces matériaux Outre leurs qualités naturelles de légèreté et de résistance aux recyclables. chocs, les freins à leur développement ont été progressivement Utilisées dans de nombreuses industries, les matières levés : amélioration de la résistance à la rayure grâce aux vernis thermoplastiques n’ont été appliquées avec succès à la durcisseurs, moindre épaisseur grâce aux matériaux d’indice fabrication des verres ophtalmiques qu’avec le polycarbonate. élevé, meilleure fiabilité des traitements antireflet par nouvelles technologies de dépôt sous vide, disponibilité de versions photochromiques par traitement en surface, etc… Aujourd’hui, & TRAITEMENTS ils sont devenus les matériaux de référence de l’optique ophtalmique. Les matériaux organiques sont classiquement divisés en deux groupes : - Les matières thermodurcissables : Les matières thermodurcissables sont des produits dont la transformation chimique, sous l’effet de la chaleur, conduit à des composés macromoléculaires tridimensionnels durs et rigides. Elles MATÉRIAUX sont composées de chaînes moléculaires relativement courtes et très réactives qui se lient chimiquement. Sous l’effet de la chaleur, © Essilor International il se produit une réaction chimique, appelée « réticulation » ou « cuisson », créant des liens rigides entre toutes les molécules présentes pour former un réseau tridimensionnel ; la structure est alors dite « réticulée » et confère au matériau des propriétés particulières de stabilité chimique et de résistance mécanique. Figure 5 : Matières « thermodurcissables » et matières La molécule de base ou « monomère » se présente sous la forme « thermoplastiques ». liquide et a la propriété de pouvoir être « polymérisée » sous l’action de la chaleur ou de l’ultraviolet et/ou d’un catalyseur. Cette réaction de polymérisation consiste en l’enchaînement de molécules Certains matériaux, d’apparition plus récente, combinent les identiques du monomère. Elle donne naissance à une nouvelle caractéristiques des résines thermodurcissables et des résines molécule, le polymère, de nature, dimension et propriétés thermoplastiques. différentes : la matière passe de l’état de monomère liquide à celui de polymère solide. Cette transformation est chimique et donc irréversible : une fois le monomère coulé et polymérisé, le matériau est dur, infusible, insoluble, résistant aux chocs et aux produits chimiques, et dimensionnellement stable. A ce groupe des matières thermodurcissables appartiennent la plupart des matériaux utilisées en optique ophtalmique et, en premier lieu, le CR39®. - Les matières thermoplastiques : Les matières thermoplastiques sont formées par l’entassement de longues chaînes moléculaires linéaires ou légèrement ramifiées et entremêlées les unes aux autres mais non reliées entre elles. C’est seulement leur enchevêtrement et des forces intermoléculaires faibles qui donnent à ces matières l’apparence de solide ; les chaînes n’y sont aucunement reliées entre elles de manière chimique. Cette structure moléculaire plus libre leur confère d’excellentes qualités de résistance aux chocs, puisque les chaînes peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres et ainsi absorber l’énergie des chocs. 9 Copyright © 2010 ESSILOR ACADEMY EUROPE, 13 rue Moreau, 75012 Paris, France - Tous droits réservés – Divulgation et reproduction Interdites