Résine

En chimie des polymères et en science des matériaux , une résine est une substance solide ou très visqueuse d'origine végétale ou synthétique qui est généralement convertible en polymères . Les résines sont généralement des mélanges de composés organiques . Cet article se concentre principalement sur les résines naturelles.

Les plantes sécrètent des résines pour leurs bienfaits protecteurs en réponse aux blessures. Les résines protègent les plantes des insectes et des agents pathogènes. Les résines confondent un large éventail d'herbivores, d'insectes et d'agents pathogènes, tandis que les composés phénoliques volatils peuvent attirer des bienfaiteurs tels que des parasitoïdes ou des prédateurs des herbivores qui attaquent la plante.

La plupart des résines végétales sont composées de terpènes . Les composants spécifiques sont l'alpha-pinène , le bêta-pinène , le delta-3-carène et le sabinène , les terpènes monocycliques limonène et terpinolène , et de plus petites quantités de sesquiterpènes tricycliques , le longifolène , le caryophyllène et le delta-cadinène . Certaines résines contiennent également une forte proportion d' acides résiniques . Les colophanes , en revanche, sont moins volatiles et se composent de diterpènes parmi d'autres composés.

Des exemples de résines végétales comprennent l'ambre , le baume de Galaad , le baume , le baume du Canada , le copal des arbres de Protium copal et Hymenaea courbaril , la gomme dammar des arbres de la famille des Dipterocarpaceae , le sang de dragon des dragonniers ( espèce Dracaena ), l'élémi , l'encens de Boswellia sacra , galbanum de Ferula gummosa , gomme de guaiacum des arbres lignum vitae du genre Guaiacum , gomme kauri des arbres d' Agathis australis , haschich (résine de cannabis) de Cannabis indica , labdanum d'espèces méditerranéennes de ciste , mastic (résine végétale) de le lentisque Pistacia lentiscus , la myrrhe des arbustes de Commiphora , la résine sandarac de Tetraclinis articulata , l'arbre national de Malte, le styrax (une résine de Benjoin provenant de divers (espèces de Styrax ) et de résine de spinifex provenant de graminées australiennes.

L'ambre est une résine fossile (également appelée résinite) provenant de conifères et d'autres espèces d'arbres. Le copal, la gomme de kauri, le dammar et d'autres résines peuvent également être trouvés sous forme de gisements subfossiles. Le copal subfossile se distingue de l'ambre fossile authentique car il devient collant lorsqu'une goutte d'un solvant tel que l'acétone ou le chloroforme est déposée dessus. Le copal africain et la gomme de kauri de Nouvelle-Zélande sont également obtenus dans un état semi-fossile.

La colophane est une résine solidifiée dont les terpènes volatils ont été éliminés par distillation. La colophane typique est une masse transparente ou translucide, avec une fracture vitreuse et une couleur légèrement jaune ou brune, inodore ou ayant seulement une légère odeur et un léger goût de térébenthine. La colophane est insoluble dans l'eau, principalement soluble dans l'alcool, les huiles essentielles , l'éther et les huiles grasses chaudes. La colophane se ramollit et fond lorsqu'elle est chauffée et brûle avec une flamme brillante mais enfumée.

La colophane est constituée d'un mélange complexe de différentes substances, dont des acides organiques appelés acides résiniques . Apparentés aux terpènes, les acides résiniques sont des terpènes oxydés . Les acides résiniques se dissolvent dans les alcalis pour former des savons résiniques , à partir desquels les acides résiniques sont régénérés lors du traitement avec des acides. Des exemples d'acides résiniques sont l'acide abiétique (acide sylvique), C ₂₀ H ₃₀ O ₂ , l'acide plicatique contenu dans le cèdre, et l'acide pimarique , C ₂₀ H ₃₀ O ₂ , un constituant de la résine de galipot . L'acide abiétique peut également être extrait de la colophane au moyen d'alcool chaud.

La colophane est obtenue à partir de pins et de quelques autres plantes , principalement des conifères . Les résines végétales sont généralement produites sous forme de sécrétions de tige, mais chez certaines espèces d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud de Dalechampia et de Clusia , elles sont produites comme récompenses de pollinisation et utilisées par certaines espèces d'abeilles sans dard dans la construction de nids. La ​​propolis , composée en grande partie de résines collectées à partir de plantes telles que les peupliers et les conifères , est utilisée par les abeilles mellifères pour sceller les petits espaces dans leurs ruches, tandis que les espaces plus grands sont remplis de cire d'abeille.

La gomme laque est un exemple de résine dérivée d’insectes.

L'asphaltite et la résine d'Utah sont des bitumes de pétrole .

L'utilisation humaine des résines végétales a une très longue histoire qui a été documentée dans la Grèce antique par Théophraste , dans la Rome antique par Pline l'Ancien , et surtout dans les résines connues sous le nom d'encens et de myrrhe , prisées dans l'Égypte antique . Il s'agissait de substances très prisées, et requises comme encens dans certains rites religieux.

Le mot résine vient du français resine , du latin resina « résine », qui dérive ou est un parent du grec ῥητίνη rhētínē « résine du pin », d'origine antérieure inconnue, bien que probablement non indo-européenne .

Le terme « résine » a été appliqué dans le monde moderne à presque tous les composants d'un liquide qui se fixent pour former une finition dure de type laque ou émail . Le vernis à ongles en est un exemple. Certaines « résines de moulage » et résines synthétiques (comme la résine époxy ) ont également reçu le nom de « résine ».

Certaines résines d'origine naturelle, lorsqu'elles sont molles, sont appelées « oléorésines », et lorsqu'elles contiennent de l'acide benzoïque ou de l'acide cinnamique , elles sont appelées baumes. Les oléorésines sont des mélanges naturels d'une huile et d'une résine ; elles peuvent être extraites de diverses plantes. D'autres produits résineux à l'état naturel sont un mélange avec de la gomme ou des substances mucilagineuses et sont connus sous le nom de résines de gomme. Plusieurs résines naturelles sont utilisées comme ingrédients dans les parfums, par exemple les baumes du Pérou et du tolu, l'élémi, le styrax et certaines térébenthines.

D'autres composés liquides présents à l'intérieur des plantes ou exsudés par les plantes, comme la sève , le latex ou le mucilage , sont parfois confondus avec la résine, mais ne sont pas identiques. Les sèves, en particulier, remplissent une fonction nutritive que les résines n'ont pas.

Les résines végétales sont appréciées pour la production de vernis , d'adhésifs et d'agents de glaçage alimentaire . Elles sont également prisées comme matières premières pour la synthèse d'autres composés organiques et fournissent des constituants d' encens et de parfum . La plus ancienne utilisation connue de la résine végétale remonte à la fin de l'âge de pierre moyen en Afrique australe où elle était utilisée comme adhésif pour l'emmanchement des outils en pierre.

Les résines dures et transparentes, comme les copals, les dammars , le mastic et la sandaraque , sont principalement utilisées pour les vernis et les adhésifs, tandis que les oléorésines odorantes plus douces ( encens , élémi , térébenthine , copaiba ) et les résines de gomme contenant des huiles essentielles ( ammoniac , asafoetida , gomme-gomme , myrrhe et scammony ) sont davantage utilisées à des fins thérapeutiques, alimentaires et dans l'encens . La résine du pin d'Alep est utilisée pour parfumer la retsina , un vin grec résiné .

Bien que les résines animales ne soient pas aussi courantes que les résines végétales ou synthétiques, certaines résines animales comme la laque (obtenue à partir de Kerria lacca ) sont utilisées pour des applications telles que la cire à cacheter en Inde , et la laque au Sri Lanka .

De nombreux matériaux sont produits par la conversion de résines synthétiques en solides. Parmi les exemples importants, citons l'éther diglycidylique de bisphénol A , une résine transformée en colle époxy par l'ajout d'un durcisseur. Les silicones sont souvent préparées à partir de résines de silicone par vulcanisation à température ambiante . Les résines alkydes sont utilisées dans les peintures et les vernis et durcissent ou durcissent par exposition à l'oxygène de l'air.