Polymérisation

Les polymères représentent une classe de matériaux de plus en plus importante. Ils concurrencent les matériaux traditionnels, métaux et matériaux minéraux, grâce à :

• leur faible densité alliée à des propriétés thermomécaniques de plus en plus élaborées ;

• leurs propriétés très spécifiques (cas des polymères fonctionnels) ;

• leur possibilité du recyclage, au moins en ce qui concerne les matières thermoplastiques.

Certains, dits polymères de commodité, sont produits à l’échelle de millions de tonnes annuellement.

À quelques exceptions près, la production française est en croissance continue et, pour certains, a plus que doublé en l’espace d’une décade. Par ailleurs, du fait de l’apparition de nouvelles méthodes de synthèse, des matériaux aux propriétés totalement nouvelles apparaissent à partir des mêmes monomères, comme de nouvelles variétés de polyoléfines, par exemple.

Cet article est destiné à donner au lecteur quelques notions précises, mais non détaillées, sur les méthodes employées pour élaborer ces matériaux.

Il commence par un rappel de définitions concernant les polymères, qui présentent une portée générale et précisent essentiellement la signification des termes employés.

L’essentiel de l’article est consacré aux polymérisations en chaîne radicalaires ou ioniques. Les polymérisations en chaîne catalytiques sont traitées par ailleurs.

Dans chaque type de polymérisation, on distingue deux parties essentielles : les mécanismes de base et leur mise en œuvre dans les procédés, en faisant attention aux particularités que peuvent comporter ces procédés par rapport aux mécanismes de base (par exemple, émulsion).

Un paragraphe spécial est consacré à l’ingénierie macromoléculaire qui consiste à préparer, de façon contrôlée, des formes spécifiques de structure moléculaire ou de morphologie. Enfin une dernière partie sera consacrée aux polymérisations photochimiques.

Le lecteur pourra compléter ses connaissances par la consultation des articles du même traité :

• Polycondensation et polyaddition, référence [18]

• Catalyse de polymérisation, référence [19]