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Auteur(s)
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Jean-Louis LOCATELLI : Ancien responsable Recherche et développement EniChem Élastomères France
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Lire l’articleINTRODUCTION
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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Coagulation du latex et isolation du caoutchoucArticle inclus dans l'offre
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4. Procédé industriel de polymérisation
L’essentiel de la production de polychloroprène est réalisé par des procédés discontinus.
Quelques grades sont cependant produits par des procédés continus.
Le schéma d’une unité de polymérisation du chloroprène est présenté sur la figure 4.
4.1 Description de l’installation
Dans un réacteur agité, permettant un bon échange thermique, sont introduits du chloroprène, de l’eau adoucie désaérée, la solution aqueuse basique de sel de colophane, du n-dodécylmercaptan, et, éventuellement, du méthylène bis(naphtalène) sulfonate de sodium ou d’autres ingrédients.
Les quantités introduites sont définies en fonction du grade, en prenant en compte la masse moléculaire et le taux de conversion souhaités, de manière à obtenir, dans le latex final, un extrait sec voisin de 40 % en masse.
L’emploi de sels de colophane nécessite de polymériser en milieu alcalin (
) mais, au cours de la polymérisation, les chaînes de polychloroprène peuvent s’hydrolyser avec formation de chlorures et d’HCl. De ce fait, pour éviter une baisse trop élevée de l’alcalinité, un excès de soude est nécessaire en début de polymérisation. Il faut toutefois éviter que celui-ci soit trop important car cela entraînerait la formation de micelles de petit diamètre qui auront tendance à s’agglomérer (« coacervation ») en cours de réaction et conduiront à l’encrassement de réacteurs.
Le réacteur est ensuite porté à la température de polymérisation voulue (entre 10 et 70 oC), définie avec précision pour chaque grade de polychloroprène.
La température de polymérisation conditionne directement la microstructure des macromolécules formées et donc les caractéristiques d’usage de l’élastomère 4.2.1.
La réaction de polymérisation est alors amorcée par l’addition du système catalytique, selon la cinétique...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - JOHNSON (P.R.) - Polychloroprene Rubber. - Rubber Chemistry and Technology, vol. 49, p. 650-702.
-
(2) - HOLLIS (C.E.) - Chloroprene and Polychloroprene Rubbers. - Chemistry and Technology, p. 1030-1041 (1969).
-
(3) - EniChem Élastomères France - * - Notices techniques et brochure Relations entre les structures et les propriétés des polychloroprènes.
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