Polychloroprène : Caractéristiques des produits obtenus

2.1 - Chloroprène
2.2 - Autres matières premières principales

3 - Obtention du polychloroprène

3.1 - Principe de la polymérisation en émulsion
3.2 - Mécanismes de la polymérisation du chloroprène en émulsion
3.3 - Copolymérisation radicalaire du chloroprène

4 - Procédé industriel de polymérisation

4.1 - Description de l’installation
4.2 - Paramètres opératoires sensibles

5 - Coagulation du latex et isolation du caoutchouc

6 - Caractéristiques des produits obtenus

6.1 - Structure chimique
6.2 - Structure moléculaire

Tableau 1
6.3 - Facteurs agissant sur la cinétique de cristallisation

7 - Mise en œuvre et propriétés

7.1 - Polychloroprènes modifiés au soufre
7.2 - Polychloroprènes modifiés au mercaptan

Bibliographie & annexes

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Auteur(s)

Jean-Louis LOCATELLI : Ancien responsable Recherche et développement EniChem Élastomères France

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INTRODUCTION

Si, historiquement, la découverte et le développement du polychloroprène ont été liés à la synthèse du monomère par la voie acétylène, seule, aujourd’hui, la synthèse à partir du butadiène est industriellement pratiquée.

Le présent article décrit successivement les différentes étapes de fabrication du chloroprène monomère, puis sa polymérisation en émulsion (principe, mécanismes réactionnels, procédé industriel). Ensuite sont présentées les techniques de coagulation du latex et d’isolation du caoutchouc, la structure des différents polychloroprènes modifiés au soufre et au mercaptan, leur mise en œuvre et leurs propriétés à l’utilisation.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j6530

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6. Caractéristiques des produits obtenus

Le polychloroprène présente un ensemble de propriétés dépendant étroitement de sa structure particulière.

6.1 Structure chimique

Le polychloroprène est essentiellement du poly(chloro-2-butène- 2-trans ) :

Cette structure explique :

une certaine autoextinguibilité, due au taux élevé de chlore (40 % en masse) ;
une densité d’environ 1,243 (pour le polychloroprène pur) ;
une bonne résistance au vieillissement (oxygène et ozone), due à la position de l’atome de chlore situé en α de la double liaison ;
une certaine polarité. La polarité se traduit également par une constante diélectrique ε = 7 ainsi que par la tangente de l’angle de perte diélectrique λ = 0,025. La résistivité vaut 10¹² Ω · cm ;
une orientation préférentielle en position (1,4)-trans lors de la polymérisation en émulsion, sans avoir recours aux polymérisations ioniques (catalyseur de Ziegler-Natta). Le polychloroprène est le seul élastomère industriel de synthèse ayant un certain caractère de stéréospécificité obtenu par voie radicalaire.

Le taux élevé de motifs (1,4)-trans entraîne :

un taux de cristallinité élevé ;
d’excellentes propriétés mécaniques (même en « pure gomme ») ;
une température de transition vitreuse T _g » – 40 ^oC ;
une température de fusion des cristallites T _f » + 35 ^oC.

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6.2 Structure moléculaire

On trouve 4 principaux types d’enchaînements dans les polychloroprènes (tableau 1), classés par importance décroissante (ou énergie d’activation...

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