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Auteur(s)
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Ernest MARÉCHAL : Agrégé de Sciences Physiques - Docteur ès Sciences - Professeur Émérite à l’Université Pierre-et-Marie-Curie (Paris)
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Cet article a pour objectif de présenter les bases théoriques de la polyaddition et de la polycondensation, en particulier la définition de leurs principales étapes, leur thermodynamique et leur cinétique ; la contribution des réactions secondaires est analysée. Les relations permettant le contrôle et la distribution des masses molaires ainsi que celles relatives au phénomène de gélification sont données. Les principales techniques de polyaddition et de polycondensation sont décrites, en particulier celles qui ont été plus récemment développées.
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10. Les techniques de polycondensation
Les polycondensations sont réalisées en milieu fondu, en solution, en suspension ou à l’aide de techniques interfaciales.
10.1 Polycondensation en masse
La plupart des polycondensations industrielles sont réalisées en milieu fondu entre 120 et 280 ˚C ou même à température supérieure en atmosphère inerte à condition toutefois que les monomères et le polymère soient thermiquement stables. Il peut y avoir éventuellement addition de faibles quantités de diluant.
Il importe de souligner que, dans une polycondensation :
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la viscosité du milieu réactionnel n’est élevée que dans les dernières étapes de la réaction ;
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l’élévation de température, due à la chaleur de réaction, est en général modérée car la majeure partie de cette chaleur est dégagée dans les premiers stades de la réaction quand le milieu reste suffisamment fluide pour l’éliminer. De plus, l’enthalpie de réaction est en général faible (nulle pour les polytransestérifications, de l’ordre de − 10 à − 15 kJ.mol−1 pour les polyestérifications (diacide + diol), − 20 à − 30 kJ.mol−1 pour les polyamidifications) ;
-
le déplacement de l’équilibre 7 est particulièrement difficile car le produit léger (eau, méthanol) doit migrer à travers un milieu visqueux. Pour cela on utilise souvent des réacteurs à couches minces.
Les procédés dits « en batch » sont ceux qui permettent le mieux de contrôler la stœchiométrie 5...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MARÉCHAL (E.) - Polycondensation, polyaddition et modification des polymères. - [J 5 831] Traité Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (2000).
-
(2) - QUENTIN (J.-P.) - Polycondensation des polyesters saturés. - [J 5 850] Traité Génie de la réaction. Génie de la réaction chimique (2004).
-
(3) - GUYOT (A.) - Polymérisation. - [J 5 830] Traité Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (2000).
-
(4) - LAOUT (J.-C.) - Formulation des peintures. Mise en œuvre des polymères utilisés. - [J 2 272] Traité Formulation (2005).
-
(5) - LAOUT (J.-C.) - Protection et décoration par peinture. - [M 1 505] Traité Corrosion Vieillissement (1999).
-
(6) - GUÉRIN (B.) - Polyamides...
ANNEXES
-
RheoPower (Logiciel de détection de la distribution des masses moléculaires en fonction des mesures de viscosité. Modélisation et simulation des distributions). TOMCOAT http://www.tomcoat.com
-
PolyEFF (Simulateur de réaction de polymérisation). EFFTech Engineering Software http://efftech.tripod.com
2.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
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LSM (Laboratoire de Synthèse Macromoléculaire – Université Pierre et Marie Curie) http://www.umpc.fr
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CRPP (Centre de Recherche Paul Pascal) http://www.crpp.u-bordeaux.fr
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IMP/LMN (Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères/Matériaux Macromoléculaires – INSA Lyon) https://sgm.insa-lyon.fr/fr/content/ingenierie-materiaux-polymeres-laboratoire-materiaux-polymeres
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LCPP (Laboratoire de Chimie et Procédés...
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