Partie 2 - Structure moléculaire et synthèse
La structure des polymères est extrêmement importante puisque les propriétés mécaniques et physico-chimiques des matériaux, ainsi que leurs processabilités sont étroitement liées à l’agencement des atomes et des groupes d’atomes dans la macromolécule, à l’architecture conformationnelle et, à un niveau supérieur, à l’organisation de l’état solide [1].
La structure moléculaire est fixée au moment de la synthèse du polymère, c’est-à-dire lors de la polymérisation. Il est donc important de connaître les mécanismes de réaction pour appréhender au mieux la mise en œuvre des matériaux polymères. Après une présentation des différentes structures moléculaires possibles, cet article détaillera les principaux modes de polymérisation.
Structure moléculaire
L’architecture moléculaire : les polymères peuvent se trouver sous la forme de chaîne macromoléculaire linéaire, ramifiée, en étoile, en peigne, en échelle ou réticulée (fig. 1). Les polymères en étoile, en peigne et en échelle sont des architectures spécifiquement élaborées, tandis que les polymères ramifiés sont obtenus lors de la synthèse de polymères linéaires (un polymère avec une architecture purement linéaire est un idéal rarement atteint). Ainsi, le polyéthylène haute densité (PEhd) et le polyéthylène basse densité (PEbd) ne possèdent pas le même taux de ramification (il est plus faible pour le PEhd) et, par conséquent, ils n’ont pas les mêmes propriétés. Les polymères réticulés, quant à eux, sont notamment obtenus lors de la polymérisation de monomères multifonctionnels (c’est-à-dire possédant plus de deux sites réactifs). La réticulation augmente la rigidité et la résistance aux solvants.
Applications courantes
• La polymérisation du méthacrylate de 2-hydroxyéthyle (HEMA) présent dans les ciments verres ionomères modifiés par adjonction de résine conduit à la formation d’un polymère avec une architecture…
