Polymérisation

La polymérisation sert à désigner la réaction chimique, ou le procédé, donnant la possibilité de la synthèse de polymères à partir de molécules réactives qui peuvent être des monomères ou des prépolymères linéaires.



Catégories :

Polymère - Réaction chimique - Chimie générale - Textile

Définitions :

  • polymériser - Produire un polymère à partir de (source : fr.wiktionary)
  • Réaction chimique pendant laquelle plusieurs monomères réagissent ensemble pour former une chaîne nommée polymère. (source : irsst.qc)
  • réaction chimique du mélange (résine/durcisseur) provoquant le durcissement du produit. (source : polyresine)

La polymérisation sert à désigner la réaction chimique, ou le procédé, donnant la possibilité de la synthèse de polymères à partir de molécules réactives qui peuvent être des monomères ou des prépolymères linéaires.
En général, en présence de réactifs (catalyseurs... ) et sous l'effet de la chaleur et de la pression, il se forme des chaînes macromoléculaires constituées de motifs de répétition semblables ou différents, liés de façon covalente. On obtient des polymères de masses molaires peut-être élevées, linéaires (ramifiés ou non, en étoile... ) car issus de monomères bivalents, ou tridimensionnels.

On peut distinguer les polymères synthétiques comme le polyéthylène, par opposition aux polymères d'origine naturelle tels la cellulose et les artificiels comme l'acétate de cellulose qui sont préparés par modification chimique de polymères d'origine naturelle.

En industrie textile, la polymérisation est le processus chimique par lequel des résines ou des plastiques sont fixés à des matières textiles au moyen de la chaleur[1].

Classification des réactions de polymérisation

Les réactions de polymérisation peuvent être classées selon deux critères :

La distinction entre polyaddition et polycondensation a été introduite par Wallace Hume Carothers en 1929. [2] [3]

La distinction entre polymérisation par étape et polymérisation en chaîne a été introduite par Paul Flory en 1953. [4]

La majorité des polymérisations en chaîne se fait par polyaddition et la majorité des polymérisations par étape se fait par polycondensation.

Polymérisations en chaîne

Article détaillé : Polymérisation en chaîne.

Le cas principal concerne la polymérisation des monomères vinyliques (CH2=CHR) ou de formule CH2=CR1R2. Deux types de polymérisations en chaîne sont à distinguer :

La réaction de polymérisation en chaîne comporte deux étapes :

Il peut y avoir aussi :

Les polymérisations en chaîne amènent à des polymères constitués d'enchaînements -C-C-. Exemples :

Polymérisation de l'éthylène

Polymérisation du styrol

Polymérisations par étape

Article détaillé : Polymérisation par étape.

Dans ce cas, on forme des dimères, des trimères... qui peuvent réagir entre eux, et les masses molaires croissent progressivement. Deux types de polymérisations par étapes sont à distinguer :

Condensation polymerization diacid diamine.svg

Le choix des matières premières est particulièrement vaste et permet une large variété de combinaisons conduisant à des propriétés et des applications différentes. Les polymères obtenus contiennent fréquemment des hétéroatomes sur la chaîne principale.

Conditions expérimentales

Il existe quatre techniques de préparation : la polymérisation peut se faire en masse, en émulsion, en suspension ou en solution. Ces techniques présentent chacune des intérêts et inconvénients propres.

Contrôle de la (pré) polymérisation / caractérisation

Pour évaluer le degré de polymérisation ou simplement les caractéristiques du (pré) polymère, on utilise des techniques de mesure qui font par exemple appel à la densimétrie (cas des sirops/résines aminoplastes), la viscosimétrie (melt flow index, mesure des masses molaires, du point de gel, etc. ), l'osmométrie, la résistance des matériaux (essai de traction... ), la DSC et la spectroscopie infrarouge.

Voir aussi : Grandeurs caractéristiques des polymères

Références

  1. Institut Français textile-Habillement
  2. W. H. Carothers, «», dans Journal of American Chemical Society, vol.  51, 1929, p.  2548 lien DOI ] 
  3. Paul J. Flory, "Principles of Polymer Chemistry", Cornell University Press, 1953, p. 39. ISBN 0801401348
  4. Susan E. M. Selke, John D. Culter, Ruben J. Hernandez, "Plastics packaging : Properties, processing, applications, and regulations", Hanser, 2004, p. 29. ISBN 1569903727
  5. http ://www. gfp. asso. fr/enseignement/glossaire. pdf


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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 30/11/2010.
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