Présentation

Article interactif

1 - DÉFINITIONS ET NOTIONS DE BASE

2 - POLYMÉRISATIONS IONIQUES

3 - POLYMÉRISATIONS RADICALAIRES

4 - COPOLYMÉRISATIONS RADICALAIRES

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : J5830 v2

Copolymérisations radicalaires
Polymérisations en chaîne - Mécanismes

Auteur(s) : Thierry HAMAIDE

Relu et validé le 01 oct. 2020

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

De nombreux matériaux polymères d’usage courant et innovants sont élaborés par polymérisation en chaîne par voies radicalaire et ionique. L’ingénierie macromoléculaire permet de préparer des polymères de façon contrôlée en termes de structures macromoléculaires et de distribution des masses molaires, ce qui est à l'origine de nombreuses propriétés thermomécaniques.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Chain polymerization Mechanisms.

This article concerns radical and ionic chain polymerization used to synthesize usual polymer materials. After stating the main definitions and preliminary notions, the article deals with the mechanisms of radical and ionic chain polymerization, and shows how this chemistry allows both chain building and molecular weight control. The importance of chemistry for macromolecular architecture is highlighted.

Auteur(s)

  • Thierry HAMAIDE : Professeur Université Claude Bernard Lyon 1 - Ingénierie des matériaux polymères, Villeurbanne, France.

INTRODUCTION

Les polymères représentent une classe de matériaux incontournables qui concurrence celle des matériaux traditionnels, métaux et matériaux inorganiques, de par une faible densité alliée à des propriétés thermomécaniques de plus en plus élaborées, à des propriétés particulières conduisant à des applications parfois très spécifiques (polymères fonctionnels) et à une aptitude au recyclage, du moins en ce qui concerne les matières thermoplastiques, qui progresse d’année en année. L’industrie a produit 322 millions de tonnes en 2015, dont 58 millions pour couvrir la demande européenne. Quelques polymères, appelés polymères de commodité, représentent la moitié de la production. Par ailleurs, le développement de nouvelles méthodes ou procédés de synthèse conduit à des matériaux aux propriétés, et donc à des applications, totalement nouvelles à partir des mêmes monomères.

Cet article est consacré aux mécanismes des polymérisations en chaîne radicalaires ou ioniques, les polymérisations en chaîne catalytiques étant traitées dans l’article [J 1 260]. Les procédés de polymérisation en chaîne (polymérisations en milieux homogène et dispersé) sont développés dans l’article [J 5 832].

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

copolymerization   |   radical polymerization   |   ionic polymerization

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-j5830


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

4. Copolymérisations radicalaires

4.1 Construction des macromolécules

Dans la pratique industrielle, on utilise souvent plusieurs monomères permettant d’ajuster certaines propriétés recherchées, par exemple la température de transition vitreuse. Certaines formulations, dans l’industrie des revêtements ou de la cosmétique par exemple, mettent en œuvre plus de cinq monomères différents. Le principe des polymérisations radicalaires exposé précédemment est toujours valable, mais l’analyse est plus compliquée. On a à considérer un plus grand nombre de macroradicaux en croissance, d’autant plus important que le nombre de monomères mis en œuvre est élevé. Par ailleurs, les monomères et les radicaux présentent en général des réactivités différentes, ce qui conduit à des macromolécules dont la composition est le plus souvent différente de celle du milieu réactionnel.

En ce qui concerne l’amorçage, la réactivité des radicaux primaires issus de la décomposition de l’amorceur peut être différente en fonction du monomère attaqué. La vitesse d’apparition des macroradicaux dépend donc de ce paramètre ainsi que des concentrations relatives des différents monomères. De même, il faut considérer plusieurs réactions de terminaison, en particulier les terminaisons croisées entre les différents types de macroradicaux.

C’est la réaction de propagation qui doit retenir le plus l’attention. On se limite ici à une copolymérisation de deux monomères A et B, en supposant que la réactivité des macroradicaux ne dépend que de l’unité monomère terminale portant le centre actif (modèle terminal). Il n’y a donc que 2 types de radicaux A et B. Chaque macroradical peut réagir avec chaque monomère, et il y a donc 4 réactions de propagation différentes, ayant chacune une constante de vitesse de propagation kij (i, j = A, B) particulière (figure 21). Il s’ensuit une distribution statistique des unités monomère le long de la chaîne en croissance, régie par la proportion des deux monomères et leur réactivité. Il existe aussi un modèle pénultième, beaucoup moins fréquent, qui considère que l’unité pénultième intervient sur la réactivité des macroradicaux. Il y a alors 4 types de radicaux...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Copolymérisations radicalaires
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Groupe Français des Polymères. http://www.gfp.asso.fr, nomenclature française et glossaire. http://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/nomenclaturehttp://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/glossaire Consulté le 20 déc. 2016. European Chemicals Agency (ECHA). Guide pour les monomères et les polymères. Version 2.0, avril 2012.

  • (2) - MARECHAL (E.), WILKS (E.S.) -   Generic source-based nomenclature for polymers.  -  Pure Appl. Chem., 73(9), p. 1511-1519 (2001).

  • (3) - FONTANILLE (M.), GNANOU (Y.) -   Chimie et physico-chimie des polymères.  -  Dunod (2013).

  • (4) - HAMAIDE (T.), FONTAINE (L.), SIX (J.L.) -   Chimie des polymères.  -  Tec.&Doc. Lavoisier (2014).

  • (5) - BATES (F.S.), FREDRICKSON (G.H.) -   *  -  Phys. Today, 52, p. 33 (1999).

  • (6)...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Données statistiques

De nombreuses données statistiques sur les plastiques sont disponibles sur le site de PlasticsEurope, association professionnelle européenne avec des représentants dans les 28 états membres de l’Union européenne. Plastics-Europe est l'un des porte-paroles des fabricants de plastique européens. http://www.plasticseurope.fr (consulté le 20 décembre 2016).

Pour les polymères biosourcés, le rapport « Product overview and market projection of emerging bio-based plastics », bien que datant de 2009, offre des informations très intéressantes sur les monomères de substitution http://www.uu.nl/sites/default/files/copernicus_probip2009_ final_june_2009_revised_in_november_09.pdf (consulté le 20 déc. 2016).

HAUT DE PAGE

2 Fiches techniques

De nombreuses fiches techniques sur les sites des fabricants. Par exemple

Copolymères éthylènes – monomères vinyliques http://www.evatane.com http://www.lotryl.com http://www.lotader.com. http://www.exxonmobilchemical.com.

Élastomères thermoplastiques Copolymères à blocs http://www.kraton.com

Amorceurs radicalaires http://www.luperox.com...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS