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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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Réactions de polymérisation en chaîneArticle inclus dans l'offre
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3. Réactions de polymérisation par étapes (polycondensation…)
La commission compétente de l'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) donne une définition des polycondensations et des polyadditions (consulter le site http://goldbook.iupac.org/index.html) mais ne mentionne pas les polymérisations par étapes, ce qui est regrettable. En effet, ces dernières comprennent, outre les polycondensations et les polyadditions, toutes les réactions de polymérisation autres que les polymérisations en chaîne (substitutions nucléophiles…) et qui procèdent selon un même type de cinétique de réaction.
3.1 Caractères généraux
Dans ce type de polymérisation par étapes, les macromolécules résultent de réactions successives entre les fonctions antagonistes portées par des molécules plurivalentes (valence
). La réaction se produit dans les conditions où réagissent habituellement les fonctions organiques concernées, par simple chauffage ou en présence d'un catalyseur convenable. Les condensations qui, généralement, éliminent à chaque étape un tiers constituant comme l'eau, un alcool ou un hydracide, interviennent au départ entre molécules monomères puis, au fur et à mesure de l'avancement de la réaction, entre les molécules polymères formées, pour conduire (théoriquement) au stade ultime de la macromolécule unique.
3.1.1 Polymérisation de molécules divalentes
a) Deux monomères possédant chacun un type de fonction (X et Y) :
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