Degré de polymérisation

Le degré de polymérisation définit la longueur d'une chaîne polymère. DP est le nombre d'unités monomères constitutives de cette chaîne.


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  • Définitions de degré de polymérisation, synonymes, antonymes, dérivés de degré de polymérisation, dictionnaire analogique de degré de polymérisation... (source : dictionnaire.sensagent)
  • 1) On considère un polymère créé à partir d'un alcène. La masse molaire du polymère est 105 kg. mol-1 et son degré de polymérisation moyen est ... (source : ilephysique)

Le degré de polymérisation (DP) définit la longueur d'une chaîne polymère. DP est le nombre d'unités monomères (unités répétitives) constitutives de cette chaîne. Le degré de polymérisation est directement proportionnel à la masse molaire du polymère.
Il est exceptionnel qu'un polymère synthétique soit constitué de chaînes de même degré de polymérisation, on a plutôt une distribution de chaînes de longueurs différentes ; on parle plus exactement de degré de polymérisation moyen en nombre, \bar {DP_n} ou \bar{X}_n. Il est égal au rapport de la masse molaire moyenne en nombre du polymère à la masse molaire de l'unité monomère, soit :

\bar {DP_n}= \frac {\bar M_n } { M_0} .

Si le degré de polymérisation est compris entre 2 et quelques dizaines, les chaînes sont nommées oligomères.

Influence sur les propriétés physiques

Les propriétés spécifiques de l'état macromoléculaire (par opposition à l'état simple) apparaissent pour des degrés de polymérisation élevés. Généralement, la viscosité, la température de fusion, la résistance mécanique et la température de transition vitreuse d'un matériau polymère augmentent avec DP, jusqu'à une valeur limite.
Ainsi, les masses molaires de la majorité des polymères linéaires fabriqués industriellement sont de l'ordre de dizaines de milliers de grammes par mole, certaines dépassent le million.

Cas d'une polymérisation par étape

Dans le cas d'une réaction de polymérisation par étape, si l'ensemble des molécules (monomères ou polymères) sont bifonctionnelles et bivalentes (de type X-A-Y, X et Y étant des fonctions antagonistes), le taux de conversion, p, [appelé aussi degré (ou taux) d'avancement] de la réaction à l'instant t vaut :

p=\frac{2(N_0-N_t)}{2N_0}

avec :

N0 et Nt, le nombre de molécules (monomères ou polymères) présentes dans le dispositif au temps d'origine et au temps t, respectivement.

Or \bar{X}_n est défini par :

\bar{X}_n=\frac{N_0}{N_t}

soit :

\bar{X}_n=\frac{1}{1-p}

qui est l'équation de Carothers, reliant \bar{X}_n avec le taux de conversion de la réaction à un instant donné.
Un taux de conversion élevé est requis pour former des polymères de degré de polymérisation élevé. Dans une polymérisation par étapes, si les réactions sont équilibrées, il est indispensable qu'elles soient quasi-totales, fréquemment en éliminant un produit secondaire (volatil tel H2O ou HCl ; ou bien insoluble) de la réaction au fur et à mesure de sa formation.

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