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RÉSUMÉ
Cet article a pour objectif de présenter brièvement les bases théoriques des réactions de polymérisation. Conséquence de leur grande diversité, les polymères peuvent être ordonnés suivant plusieurs grandes classifications, selon le critère retenu : origine, type d’architecture, structure des motifs… Sont présentées les notions simples, les spécificités et des exemples des réactions de polymérisation par étapes et des réactions de polymérisation en chaîne. Sont abordées ensuite les cinq techniques principales conduisant à la synthèse industrielle de ces polymères, avec une présentation des tendances actuelles.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel FONTANILLE : Professeur émérite de l'Université Bordeaux I
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Jean-Pierre VAIRON : Professeur émérite de l'Université Pierre-et-Marie-Curie, Paris VI
INTRODUCTION
Ce dossier a pour objectif de présenter brièvement les bases théoriques des réactions de polymérisation . Les grandes classifications sont définies et les notions simples sont exposées, tant en ce qui concerne les polyméri-sations classiques et leurs développements que les nouvelles techniques.
Pour plus de détails sur la mise en œuvre des procédés industriels, les conditions opératoires, la description des unités de polymérisation, le lecteur se reportera aux dossiers spécialisés dont la liste est donnée au cours de ce dossier et en [Doc. AM 3 040].
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6. Modification chimique des polymères
Elle consiste en une modification de la nature des groupements réactifs portés par chaque motif unitaire d'une chaîne (cf. le dossier Polymérisation [J 5 830]). Les mécanismes réactionnels de ces transformations sont, en général, assez proches de ceux de la chimie organique classique, mais une caractéristique essentielle de la transformation chimique des polymères est l'aspect topochimique de ces réactions. Si nous représentons par A le groupement fonctionnel porté par la chaîne qui, réagissant avec B, se transforme en groupement fonctionnel C, on peut écrire :
Si la transformation de A en C est partielle, les groupements C sont répartis aléatoirement le long de la chaîne. Le polymère ainsi obtenu présente une structure voisine de celle des copolymères statistiques. Seule la transformation totale des sites réactifs conduit à une structure définie.
Une autre caractéristique de ces transformations est la différence de réactivité que l'on observe entre l'unité constitutive d'une chaîne et le modèle micromoléculaire correspondant. Cette différence de réactivité peut être due à l'existence d'interactions entre groupements fonctionnels portés par une même chaîne, ou bien à des particularités structurales liées à la nature macromoléculaire du substrat : tacticité, structure conformationnelle, etc.
Mais, en général, la réactivité des systèmes macromoléculaires est fortement abaissée en raison de la difficulté d'approche des sites réactifs. L'encombrement de ces derniers, la faible solubilité des polymères, la viscosité élevée de leurs solutions, en sont responsables.
La transformation chimique des polymères synthétiques est encore peu utilisée industriellement car la plupart des structures peuvent être obtenues directement par polymérisation du monomère correspondant.
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BIBLIOGRAPHIE
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(6) - DUVAL (C.) - Aminoplastes. - [AM 3 415] Plastiques et Composites, janv. 2006.
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...
FONTANILLE (M.), GNANOU (Y.) - Chimie et physico-chimie des polymères. - Chapitres 7, 8, 9, 2e édition, DUNOD, Paris (2009).
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ODIAN (G.) - Principles of Polymerization. - 4e édition, Wiley Interscience, New York (2004).
GNANOU (Y.), FONTANILLE (M.) - Organic and Physical Chemistry of Polymers, - Wiley Interscience, New York (2008).
HAUT DE PAGE
Groupement Français des Polymères (GFP) : http://www.gfp.asso.fr/
Syndicat des Producteurs de matières Plastiques : http://www.spmp.org
American Chemical Society : http://www.acs.org
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