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RÉSUMÉ
Les matériaux polymères sont généralement utilisés pour leurs propriétés mécaniques particulières et leur aptitude à être aisément mis en forme. Ces qualités sont étroitement liées à leur structure, laquelle se décline à différents niveaux depuis celui correspondant à l’agencement des différents atomes et groupes d’atomes qui constituent la molécule de polymère, dite macromolécule, jusqu’à celui du matériau constitutif de l’objet final. Ce dossier a pour objet une présentation des principales structures moléculaires rencontrées parmi les polymères commerciaux.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel FONTANILLE : Professeur émérite de l’Université Bordeaux 1
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Yves GNANOU : Directeur de Recherche Honoraire, CNRS
INTRODUCTION
Les matériaux polymères sont généralement utilisés pour leurs propriétés mécaniques particulières et leur aptitude à être aisément mis en forme (processabilité). Ces qualités sont étroitement liées à leur structure, laquelle se décline à différents niveaux depuis celui correspondant à l’agencement des différents atomes et groupes d’atomes qui constituent la molécule de polymère ( macromolécule) jusqu’à celui du matériau constitutif de l’objet final. Ce premier dossier a pour objet une présentation des principales structures moléculaires rencontrées parmi les polymères commerciaux ; dans un deuxième dossier , le lien sera établi entre ces structures et les niveaux supérieurs, avec une discussion des relations qui existent entre ces différents niveaux et les principales caractéristiques thermiques et thermomécaniques des matériaux polymères.
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2. Polymères linéaires
2.1 Enchaînement des motifs monomères
Ils résultent de la polymérisation d'un seul type de monomère.
Pour décrire les différentes géométries conduisant aux enchaînements des unités monomères, on considère l' exemple des polymères vinyliques, de formule générale :
dans laquelle A est un groupement variant d'un polymère vinylique à l'autre.
Les réactions de polymérisation qui conduisent à de telles structures procèdent par addition d'une molécule monomère sur un centre actif porté par la chaîne polymère en cours de croissance. Il en résulte deux structures possibles pour le nouveau centre actif formé, ce qui correspond à quatre isomères différents pour la séquence formée de deux motifs successifs (figure 11) :
-
enchaînement tête-à-queue ;
-
enchaînement queue-à-queue ;
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enchaînement tête-à-tête ;
-
enchaînement queue-à-tête.
L'enchaînement de type tête à queue est, le plus souvent, énergétiquement favorisé au cours de la réaction de polymérisation ; il correspond à la formation d'un polymère dit régulier. Néanmoins, et tout particulièrement pour les polymères autres que vinyliques, l'importance des irrégularités d'enchaînements ne doit pas être négligée.
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On appelle copolymère un composé macromoléculaire résultant de la polymérisation de plusieurs monomères A, B, C… appelés...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GNANOU (Y.) et FONTANILLE (M.) - Organic and Physical Chemistry of Polymers - Wiley, New-York (2008).
-
(2) - VAN KREVELEN (D.W.) - Properties of Polymers - Elsevier, Amsterdam (1990).
-
(3) - BICERANO (J.) - Prediction of Polymer properties - Marcel Dekker, New-York (1996).
-
(4) - ALLEN (G.) et BEVINGTON (J.C.) - (Eds.) Comprehensive Polymer Science - Pergamon Press (1990).
-
(5) - OVERBERGER (C.G.), MENGES (G.) et MARK (H.F.) - (Eds.) Encyclopedia of Polymer Science and Engineering - Wiley, New-York (1990).
-
(6) - GOODMAN (M.) - Concepts of polymer stereochemistry - dans ALLINGER (N.L.) et ELIEL (E.L.) – Topics in stereochemistry. Vol. 2. Wiley (1967).
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