« Classification d'un polymère » : différence entre les versions
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Un polymère peut être aussi : |
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* homo-chaînes : un polymère homo-chaîne a une chaîne principale construite avec les atomes d'un seul élément ; |
* homo-chaînes : un polymère homo-chaîne a une [[chaîne principale]] construite avec les atomes d'un seul élément ; |
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* hétéro-chaînes : un polymère hétéro-chaîne a une chaîne principale construite avec les atomes de plus d'un type d'éléments. |
* hétéro-chaînes : un polymère hétéro-chaîne a une chaîne principale construite avec les atomes de plus d'un type d'éléments. |
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Exemples de polymères organiques homo-chaînes [[carbone]]-carbone : |
Exemples de polymères organiques homo-chaînes [[carbone]]-carbone : |
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* '''les [[polyoléfine]]s (ou polyalcènes)''' |
* '''les [[polyoléfine]]s (ou polyalcènes)''' |
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* '''les polyalcadiènes''' polymères de [[diène]]s : |
* '''les polyalcadiènes''' polymères de [[diène]]s : |
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** le polybutadiène |
** le [[polybutadiène]] (BR) et ses [[copolymère]]s : [[polybutadiène hydroxytéléchélique]] (PBHT), [[Butadiène-acrylonitrile|poly(acrylonitrile-co-butadiène)]] (NBR, « caoutchouc nitrile »), [[styrène-butadiène|poly(styrène-co-butadiène)]] (SBR), poly(styrène-bloc-butadiène) (SBS), [[Acrylonitrile butadiène styrène|poly(acrylonitrile-co-butadiène-co-styrène)]] (ABS), |
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** [[polyisoprène synthétique |
** [[polyisoprène synthétique]] (IR), [[Néoprène|polychloroprène]] (CR), [[Styrène-acrylonitrile|poly(styrène-co-acrylonitrile)]] (SAN), [[polyacétylène]] (PAC), [[Polyisobutylène|poly(isobutène-co-isoprène)]] (IIR, « caoutchouc butyle »), |
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* '''les polymères acryliques''' : |
* '''les polymères acryliques''' : |
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** [[polyacrylique]]s : |
** [[polyacrylique]]s : [(ROCO)CHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} : poly([[acide acrylique]]) (PAA), [[Polyacrylate de sodium|polyacrylates]], [[polyacrylamide]] (PAM), poly(acrylates d'alkyles) (poly(acrylate de méthyle) (PMA), poly(acrylate d'éthyle) (PEA), poly(acrylate de butyle) (PBA)), |
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** [[Polyméthacrylate|polyméthacryliques]] : |
** [[Polyméthacrylate|polyméthacryliques]] : [(ROCO)C(Me)CH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} : poly([[acide méthacrylique]]) (PMA) et [[polyméthacrylate]]s, |
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* '''les polymères [[vinyle|vinyliques]]''' : |
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** polyvinyléthers : [ROCHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} : polyvinyle méthyle éther (PMVE), polyvinyle éthyle éther, polyvinyle isobutyle éther, |
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** polyvinylalcools : [[alcool polyvinylique]] (PVAL) [HOCHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}}, |
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** polyvinylcétones : [RCOCHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} : polyvinyle méthyle cétone, |
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** polyvinyles halogénés : |
** polyvinyles halogénés : [CR<sub>2</sub>CR<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} avec R pouvant être un H ou un X ([[halogène]]) : |
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*** polyvinyles chlorés : [[polychlorure de vinyle]] (PVC), [[polychlorure de vinyle surchloré]] (PVC-C), [[polychlorure de vinylidène]] (PVDC), |
*** polyvinyles [[Chloropolymère|chlorés]] : [[polychlorure de vinyle|poly(chlorure de vinyle)]] (PVC), [[polychlorure de vinyle surchloré|poly(chlorure de vinyle) surchloré]] (PVC-C), [[polychlorure de vinylidène|poly(chlorure de vinylidène)]] (PVDC), |
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*** polyvinyles [[ |
*** polyvinyles [[Fluoropolymère|fluorés]] : [[polytétrafluoroéthylène]] (PTFE), [[polyfluorure de vinyle|poly(fluorure de vinyle)]] (PVF), [[polyfluorure de vinylidène|poly(fluorure de vinylidène)]] (PVDF), [[éthylène tétrafluoroéthylène]] (ETFE), [[perfluoroalkoxy]] (PFA), |
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** polyvinyles nitrilés : [[polyacrylonitrile]] (PAN) |
** polyvinyles nitrilés : [[polyacrylonitrile]] (PAN) [NCCHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}}, |
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** polyvinylesters : [RCOOCHCH<sub>2</sub>]{{ind|''n''}} : [[polyacétate de vinyle|poly(acétate de vinyle)]] (PVAc), |
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** polyvinyl[[acétal et cétal|acétals]] : [[poly(butyral vinylique)]] (PVB), poly(formal vinylique), poly(acétal vinylique), |
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* '''les polymères styréniques''' |
* '''les [[Polymère styrénique|polymères styréniques]]''', |
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* '''les polyarylènealkylènes''' : [Ar-(CH<sub>2</sub>)]<sub>''n''</sub>… |
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Exemples de polymères organiques hétéro-chaînes |
Exemples de polymères organiques hétéro-chaînes carbonées-[[hétéroatome]] : les familles de polymères les plus connues sont listées ci-dessous selon le [[groupe fonctionnel]] constituant leur chaîne squelettique : |
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* [[oxygène]] : [[polyéther]]s, [[polyester]]s, [[polycarbonate]]s, [[Anhydride d'acide# |
* [[oxygène]] : [[polyéther]]s, [[polyester]]s, [[polycarbonate]]s, [[Anhydride d'acide#Polyanhydrides|polyanhydrides]] ; |
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* [[azote]] : polyamines, [[polyimine]]s, [[polyamide]]s, [[polyurée]]s, [[polyimide]]s |
* [[azote]] : polyamines, [[polyimine]]s, [[polyamide]]s, [[polyurée]]s, [[polyimide]]s ; |
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* oxygène-azote : [[polyuréthane]]s |
* oxygène-azote : [[polyuréthane]]s ; |
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* oxygène-soufre : [[polysulfone]] |
* oxygène-soufre : [[polysulfone]]s… |
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== Selon leur |
== Selon leur masse molaire moyenne == |
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Pour qu’un polymère aient des propriétés mécaniques intéressantes, il faut que sa [[Grandeurs caractéristiques d'un polymère#Les différentes masses molaires moyennes|masse molaire moyenne]] atteint et dépasse une certaine valeur critique. Cette valeur dépend de la nature du polymère, mais elle est approximativement située entre {{formatnum:2000}} et {{unité|10000|g/mol}}<ref>Serge Étienne, Laurent David, Émilie Gaudry, Philippe Lagrange, Julian Ledieu et Jean Steinmetz, « Les matériaux de A à Z - 400 entrées et des exemples pour comprendre », Dunod, 2008</ref>. Au-dessous de cette valeur, on parle d'[[oligomère]]. |
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* [[Oligomère]]s : masse molaire inférieure à 2 000 g/mol. |
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* [[Polymère]]s : masse molaire supérieure à 2 000 g/mol. |
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== Selon le nombre de type d'unités répétitives == |
== Selon le nombre de type d'unités répétitives == |
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* Les [[homopolymère]]s : ce sont des polymères composés d'un seul type d'[[unité répétitive]]. La présence d'une seule unité résulte le plus souvent de la |
* Les [[homopolymère]]s : ce sont des polymères composés d'un seul type d'[[Motif de répétition|unité répétitive]]. La présence d'une seule unité résulte le plus souvent de la polymérisation d'un seul type de [[monomère]] : [[polyéthylène]], [[polystyrène]]{{etc.}} |
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* Les [[copolymère]]s : ce sont des polymères composés d'au moins deux types d'unités répétitives. Ces |
* Les [[copolymère]]s : ce sont des polymères composés d'au moins deux types d'unités répétitives. Ces [[matériau]]x possèdent des propriétés physico-chimiques et mécaniques intermédiaires avec celles obtenues sur les homopolymères correspondants : [[Acrylonitrile butadiène styrène|ABS]]… |
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== Selon la régularité de l'enchaînement de motifs == |
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== Selon leurs propriétés thermomécaniques == |
== Selon leurs propriétés thermomécaniques == |
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[[Fichier:Polymers.gif|thumb|Types de polymères]] |
[[Fichier:Polymers.gif|thumb|Types de polymères.]] |
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* Les polymères [[thermoplastique]]s : ce sont des polymères ''linéaires (ou monodimensionnels)'', issus de la polymérisation de monomères bi[[Valence (chimie)|valents]]. Les [[Motif de répétition|unités monomères]] sont liées de façon covalente. Ils deviennent malléables quand ils sont chauffés, ce qui permet leur [[mise en forme |
* Les polymères [[thermoplastique]]s : ce sont des polymères ''linéaires (ou monodimensionnels)'', issus de la polymérisation de monomères bi[[Valence (chimie)|valents]]. Les [[Motif de répétition|unités monomères]] sont liées de façon covalente. Ils deviennent malléables quand ils sont chauffés, ce qui permet leur [[mise en forme d'un matériau|mise en forme]]. |
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* Les polymères [[thermodurcissable]]s : ils durcissent de façon ''irréversible'' sous l'action de la chaleur et/ou par ajout d'un réactif, les liaisons covalentes se développent dans les trois dimensions, ce sont des polymères ''tridimensionnels''. |
* Les polymères [[thermodurcissable]]s : ils durcissent de façon ''irréversible'' sous l'action de la chaleur et/ou par ajout d'un réactif, les liaisons covalentes se développent dans les trois dimensions, ce sont des polymères ''tridimensionnels''. |
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* |
* [[Élastomère]]s : selon le type de [[réticulation]], les élastomères sont classés en deux familles : |
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** élastomères [[thermodurcissable]]s : faible réticulation avec des liaisons covalentes ; |
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** [[Élastomère thermoplastique|élastomères thermoplastiques]] (TPE) : faible réticulation avec des liaisons non covalentes comme les [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]]. |
** [[Élastomère thermoplastique|élastomères thermoplastiques]] (TPE) : faible réticulation avec des liaisons non covalentes comme les [[liaison hydrogène|liaisons hydrogène]]. |
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{{Article connexe|Caoutchouc synthétique}} |
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== Selon l'architecture de leur chaîne == |
== Selon l'architecture de leur chaîne == |
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Selon le type d'enchaînement des unités répétitives, les polymères peuvent être classés en : |
Selon le type d'enchaînement des unités répétitives, les polymères peuvent être classés en : |
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* polymères linéaires |
* polymères linéaires ; |
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* [[Polymère ramifié|polymères ramifiés]] |
* [[Polymère ramifié|polymères ramifiés]] ; |
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* [[ |
* [[Réticulation|polymères réticulés]]. |
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== Selon leur [[état physique]] == |
== Selon leur [[état de la matière|état physique]] == |
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Un polymère peut se présenter à température ambiante à l'état liquide (plus ou moins visqueux) ou solide. |
Un polymère peut se présenter à température ambiante à l'état liquide (plus ou moins visqueux) ou solide. |
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== Selon leur [[cristal]]linité == |
== Selon leur [[cristal]]linité == |
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* Polymères [[Matière amorphe|amorphes]] : cas le plus fréquent. |
* Polymères [[Matière amorphe|amorphes]] : cas le plus fréquent. |
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* [[Polymère semi-cristallin|Polymères semi-cristallins]]. |
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Le tableau suivant compare ces deux familles de polymères. |
Le tableau suivant compare ces deux familles de polymères. |
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! Paramètres !! Polymères amorphes !! Polymères semi-cristallins |
! Paramètres !! Polymères amorphes !! Polymères semi-cristallins |
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| Structure du polymère || Inorganisés : chaînes très ramifiées, désordonnées ou en pelotes || Organisées : chaînes alignées, ordonnées et symétriques |
| Structure du polymère || Inorganisés : chaînes très ramifiées, désordonnées ou en [[Pelote aléatoire|pelotes]] || Organisées : chaînes alignées, ordonnées et symétriques |
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| Propriétés mécaniques || Tenue au [[fluage]] et au choc, difficile à étirer (peu de fibres ou de films) || Résistance à la fatigue dynamique, bonnes propriétés d'écoulement (possibilité de fabriquer des fibres et des films) |
| Propriétés mécaniques || Tenue au [[fluage]] et au choc, difficile à étirer (peu de fibres ou de films) || Résistance à la fatigue dynamique, bonnes propriétés d'écoulement (possibilité de fabriquer des fibres et des films) |
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| Propriétés optiques || Transparents quand ils ne sont pas modifiés, [[Charge (substance)|chargés]] ou colorés || Translucides ou opaques |
| Propriétés optiques || Transparents quand ils ne sont pas modifiés, [[Charge (substance)|chargés]] ou colorés || Translucides ou opaques |
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| Propriétés thermiques || Ramollissement progressif par élévation de température || Intervalle de [[point de fusion]] étroit qui permet une transition rapide de l'état solide ou pâteux à l'état fluide, par élévation de température |
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| Propriétés thermiques || || [[Point de fusion]] franc |
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| Propriétés chimiques || || Bonne tenue chimique en particulier aux hydrocarbures et solvants |
| Propriétés chimiques || || Bonne tenue chimique en particulier aux hydrocarbures et solvants |
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| Domaine de température d'utilisation || < |
| Domaine de température d'utilisation || < ou > T{{ind|v}} ([[température de transition vitreuse]]) || < T{{ind|f}} ([[Point de fusion|température de fusion]]) |
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| Domaine de température de déformation || > |
| Domaine de température de déformation || > T{{ind|v}} || > T{{ind|f}} |
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| Exemples || [[Polyméthacrylate de méthyle|PMMA]] | |
| Exemples || [[Polyméthacrylate de méthyle|PMMA]], [[polycarbonate]] de bisphénol A, [[Polystyrène|PS]] et [[Polymère styrénique|ses copolymères]] || [[Polyéthylène|PE]], [[Polypropylène|PPi]], [[Polyamide|PA]] |
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== Selon le nombre de liaisons entre les unités constitutives == |
== Selon le nombre de liaisons entre les unités constitutives == |
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* Polymères |
* Polymères mono[[Caténation|caténaires]] : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par deux atomes, un d'un côté et un de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
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* Polymères bicaténaires : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois ou quatre atomes, deux d'un côté et un ou deux de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
* Polymères bicaténaires : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois ou quatre atomes, deux d'un côté et un ou deux de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
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** Polymères spiraniques : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois atomes, deux d'un côté et un de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
** Polymères spiraniques : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois atomes, deux d'un côté et un de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
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** Polymères en échelle : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par quatre atomes, deux d'un côté et deux de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
** Polymères en échelle : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par quatre atomes, deux d'un côté et deux de l'autre côté de chaque unité constitutive. |
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* Polymères multicaténaires (n-caténaires) : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par plus de quatre atomes, plus que deux sur au moins un côté de chaque unité constitutive<ref>{{pdf}} [http://www.gfp.asso.fr/enseignement/glossaire.pdf Glossaire des termes de base en science des polymères]</ref>. |
* Polymères multicaténaires (''n''-caténaires) : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par plus de quatre atomes, plus que deux sur au moins un côté de chaque unité constitutive<ref>{{pdf}} [http://www.gfp.asso.fr/enseignement/glossaire.pdf Glossaire des termes de base en science des polymères]</ref>. |
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== Selon l'aromaticité de leur chaîne squelettique == |
== Selon l'aromaticité de leur chaîne squelettique == |
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L'augmentation de l'aromaticité des polymères augmente leur résistance : |
L'augmentation de l'aromaticité des polymères augmente leur résistance : |
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* mécanique : chocs, usure, [[fluage]], frottements |
* mécanique : chocs, usure, [[fluage]], frottements{{etc.}} ; |
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* thermique : |
* thermique : |
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** diminution du [[coefficient de dilatation]], d'où la diminution du [[Retrait plastique|retrait]] au moulage, |
** diminution du [[coefficient de dilatation]], d'où la diminution du [[Retrait plastique|retrait]] au moulage, |
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** augmentation de la [[température de transition vitreuse]], |
** augmentation de la [[température de transition vitreuse]], |
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** augmentation de la température de dégradation ; |
** augmentation de la température de dégradation ; |
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* chimique : |
* chimique : solvants… |
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Les polymères semi-aromatiques ont des [[Point de fusion|températures de fusion]] élevées donc leur mise en œuvre se fait à des températures plus élevées que celles utilisées pour les polymères aliphatiques. |
Les polymères semi-aromatiques ont des [[Point de fusion|températures de fusion]] élevées donc leur mise en œuvre se fait à des températures plus élevées que celles utilisées pour les polymères aliphatiques. |
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Les polymères aromatiques n'ont généralement pas de point de fusion ce qui rend leur mise en œuvre encore plus difficile. |
Les polymères aromatiques n'ont généralement pas de point de fusion ce qui rend leur mise en œuvre encore plus difficile. |
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== Selon |
== Selon la [[stéréosélectivité]] == |
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{{Article principal|Tacticité}} |
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Concerne uniquement les polymères résultants d'une [[polymérisation en chaîne]]. Les polymères peuvent avoir les tacticités suivantes : |
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* Polymères stéréo-irréguliers ou atactiques : les substituants sont positionnés aléatoirement. |
* Polymères stéréo-irréguliers ou atactiques : les substituants sont positionnés aléatoirement. |
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* Polymères stéréoréguliers : |
* Polymères stéréoréguliers : |
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** polymères isotactiques : tous les substituants sont du même côté de la chaîne ; |
** polymères isotactiques : tous les substituants sont du même côté de la chaîne ; |
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** polymères syndiotactiques : les substituants sont répartis alternativement d'un côté et de l'autre de la chaîne. |
** polymères syndiotactiques : les substituants sont répartis alternativement d'un côté et de l'autre de la chaîne. |
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== Selon la [[régiosélectivité]] == |
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Concerne uniquement les polymères résultants d'une polymérisation en chaîne. L'enchaînement des motifs peut se faire en : |
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== Selon l'isomérie ''cis''-''trans'' == |
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{{Article principal|Isomérie cis-trans d'un polymère}} |
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Concerne uniquement les polymères résultants de la polymérisation des 1,3-diènes. Les polymères peuvent être ''cis'', ''trans'' ou une combinaison des deux. |
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== Selon leur charge ionique == |
== Selon leur charge ionique == |
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* [[Polymère ionique|Polymères ioniques]]. |
* [[Polymère ionique|Polymères ioniques]]. |
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== Selon leurs propriétés électriques == |
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== Selon leur conductivité [[Conductivité thermique|thermique]] et/ou [[Conductivité électrique|électrique]] == |
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* Polymères isolants : cas le plus fréquent. |
* Polymères isolants : cas le plus fréquent. |
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* [[Semi-conducteur organique| |
* Polymères [[Semi-conducteur organique|semi-conducteurs]]. |
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* [[Polymère conducteur|Polymères conducteurs]]. |
* [[Polymère conducteur|Polymères conducteurs]]. |
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== Selon |
== Selon leurs propriétés thermiques == |
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* Polymères [[Thermolabilité|thermolabiles]] : cas le plus fréquent. |
* Polymères [[Thermolabilité|thermolabiles]] : cas le plus fréquent. |
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* Polymères [[Thermostabilité|thermostables]]. |
* Polymères [[Thermostabilité|thermostables]]. |
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== Selon leurs propriétés optiques == |
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* Polymères opaques. |
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* Polymères translucides. |
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* Polymères transparents : verres organiques : polycarbonate de bisphénol A, polyméthacrylate de méthyle. |
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== Références == |
== Références == |
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{{Références}} |
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<references /> |
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== |
== Articles connexes == |
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* [[Polymérisation]] |
* [[Polymérisation]] |
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* [[Modification chimique |
* [[Modification chimique d'un polymère]] |
||
* [[Procédé de polymérisation]] |
* [[Procédé de polymérisation]] |
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⚫ | |||
{{Portail|chimie}} |
{{Portail|chimie}} |
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Dernière version du 11 avril 2024 à 20:21
Selon leur origine[modifier | modifier le code]
- Polymères naturels : biopolymères : ce sont des polymères formés par les organismes vivants[1] ;
- Polymères artificiels : ces polymères sont obtenus par modification chimique d'un polymère naturel d'origine :
- végétale : la cellulose est extraite, entre autres, du bois et du coton puis transformée en esters de cellulose, éthers de cellulose, etc. ;
- animale : la caséine du lait mélangée au formaldéhyde donne la Galalithe,
- Polymères synthétiques : polymères préparés par polymérisation de molécules monomères : polystyrène, polyisoprène synthétique, etc.
Selon la composition chimique de leur chaîne squelettique[modifier | modifier le code]
Un polymère peut être :
- organique ;
- inorganique : les polymères inorganiques sont des polymères dont le squelette ne comporte pas d'atomes de carbone ;
- hybride : les polymères hybrides sont des polymères qui comprennent des composés organiques et inorganiques.
Un polymère peut être aussi :
- homo-chaînes : un polymère homo-chaîne a une chaîne principale construite avec les atomes d'un seul élément ;
- hétéro-chaînes : un polymère hétéro-chaîne a une chaîne principale construite avec les atomes de plus d'un type d'éléments.
Exemples de polymères organiques homo-chaînes carbone-carbone :
- les polyoléfines (ou polyalcènes)
- les polyalcadiènes polymères de diènes :
- le polybutadiène (BR) et ses copolymères : polybutadiène hydroxytéléchélique (PBHT), poly(acrylonitrile-co-butadiène) (NBR, « caoutchouc nitrile »), poly(styrène-co-butadiène) (SBR), poly(styrène-bloc-butadiène) (SBS), poly(acrylonitrile-co-butadiène-co-styrène) (ABS),
- polyisoprène synthétique (IR), polychloroprène (CR), poly(styrène-co-acrylonitrile) (SAN), polyacétylène (PAC), poly(isobutène-co-isoprène) (IIR, « caoutchouc butyle »),
- les polymères acryliques :
- polyacryliques : [(ROCO)CHCH2]n : poly(acide acrylique) (PAA), polyacrylates, polyacrylamide (PAM), poly(acrylates d'alkyles) (poly(acrylate de méthyle) (PMA), poly(acrylate d'éthyle) (PEA), poly(acrylate de butyle) (PBA)),
- polyméthacryliques : [(ROCO)C(Me)CH2]n : poly(acide méthacrylique) (PMA) et polyméthacrylates,
- les polymères vinyliques :
- polyvinyléthers : [ROCHCH2]n : polyvinyle méthyle éther (PMVE), polyvinyle éthyle éther, polyvinyle isobutyle éther,
- polyvinylalcools : alcool polyvinylique (PVAL) [HOCHCH2]n,
- polyvinylcétones : [RCOCHCH2]n : polyvinyle méthyle cétone,
- polyvinyles halogénés : [CR2CR2]n avec R pouvant être un H ou un X (halogène) :
- polyvinyles chlorés : poly(chlorure de vinyle) (PVC), poly(chlorure de vinyle) surchloré (PVC-C), poly(chlorure de vinylidène) (PVDC),
- polyvinyles fluorés : polytétrafluoroéthylène (PTFE), poly(fluorure de vinyle) (PVF), poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), perfluoroalkoxy (PFA),
- polyvinyles nitrilés : polyacrylonitrile (PAN) [NCCHCH2]n,
- polyvinylesters : [RCOOCHCH2]n : poly(acétate de vinyle) (PVAc),
- polyvinylacétals : poly(butyral vinylique) (PVB), poly(formal vinylique), poly(acétal vinylique),
- polyvinylpyridine,
- polyvinylpyrrolidone (PVP),
- les polymères styréniques,
- les polyarylènealkylènes : [Ar-(CH2)]n…
Exemples de polymères organiques hétéro-chaînes carbonées-hétéroatome : les familles de polymères les plus connues sont listées ci-dessous selon le groupe fonctionnel constituant leur chaîne squelettique :
- oxygène : polyéthers, polyesters, polycarbonates, polyanhydrides ;
- azote : polyamines, polyimines, polyamides, polyurées, polyimides ;
- oxygène-azote : polyuréthanes ;
- oxygène-soufre : polysulfones…
Selon leur masse molaire moyenne[modifier | modifier le code]
Pour qu’un polymère aient des propriétés mécaniques intéressantes, il faut que sa masse molaire moyenne atteint et dépasse une certaine valeur critique. Cette valeur dépend de la nature du polymère, mais elle est approximativement située entre 2 000 et 10 000 g/mol[2]. Au-dessous de cette valeur, on parle d'oligomère.
Selon le nombre de type d'unités répétitives[modifier | modifier le code]
- Les homopolymères : ce sont des polymères composés d'un seul type d'unité répétitive. La présence d'une seule unité résulte le plus souvent de la polymérisation d'un seul type de monomère : polyéthylène, polystyrène, etc.
- Les copolymères : ce sont des polymères composés d'au moins deux types d'unités répétitives. Ces matériaux possèdent des propriétés physico-chimiques et mécaniques intermédiaires avec celles obtenues sur les homopolymères correspondants : ABS…
Selon leurs propriétés thermomécaniques[modifier | modifier le code]
- Les polymères thermoplastiques : ce sont des polymères linéaires (ou monodimensionnels), issus de la polymérisation de monomères bivalents. Les unités monomères sont liées de façon covalente. Ils deviennent malléables quand ils sont chauffés, ce qui permet leur mise en forme.
- Les polymères thermodurcissables : ils durcissent de façon irréversible sous l'action de la chaleur et/ou par ajout d'un réactif, les liaisons covalentes se développent dans les trois dimensions, ce sont des polymères tridimensionnels.
- Élastomères : selon le type de réticulation, les élastomères sont classés en deux familles :
- élastomères thermodurcissables : faible réticulation avec des liaisons covalentes ;
- élastomères thermoplastiques (TPE) : faible réticulation avec des liaisons non covalentes comme les liaisons hydrogène.
Selon l'architecture de leur chaîne[modifier | modifier le code]
Selon le type d'enchaînement des unités répétitives, les polymères peuvent être classés en :
- polymères linéaires ;
- polymères ramifiés ;
- polymères réticulés.
Selon leur état physique[modifier | modifier le code]
Un polymère peut se présenter à température ambiante à l'état liquide (plus ou moins visqueux) ou solide.
Selon leur cristallinité[modifier | modifier le code]
- Polymères amorphes : cas le plus fréquent.
- Polymères semi-cristallins.
Le tableau suivant compare ces deux familles de polymères.
Paramètres | Polymères amorphes | Polymères semi-cristallins |
---|---|---|
Structure du polymère | Inorganisés : chaînes très ramifiées, désordonnées ou en pelotes | Organisées : chaînes alignées, ordonnées et symétriques |
Propriétés mécaniques | Tenue au fluage et au choc, difficile à étirer (peu de fibres ou de films) | Résistance à la fatigue dynamique, bonnes propriétés d'écoulement (possibilité de fabriquer des fibres et des films) |
Propriétés optiques | Transparents quand ils ne sont pas modifiés, chargés ou colorés | Translucides ou opaques |
Propriétés thermiques | Ramollissement progressif par élévation de température | Intervalle de point de fusion étroit qui permet une transition rapide de l'état solide ou pâteux à l'état fluide, par élévation de température |
Propriétés chimiques | Bonne tenue chimique en particulier aux hydrocarbures et solvants | |
Domaine de température d'utilisation | < ou > Tv (température de transition vitreuse) | < Tf (température de fusion) |
Domaine de température de déformation | > Tv | > Tf |
Exemples | PMMA, polycarbonate de bisphénol A, PS et ses copolymères | PE, PPi, PA |
Selon le nombre de liaisons entre les unités constitutives[modifier | modifier le code]
- Polymères monocaténaires : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par deux atomes, un d'un côté et un de l'autre côté de chaque unité constitutive.
- Polymères bicaténaires : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois ou quatre atomes, deux d'un côté et un ou deux de l'autre côté de chaque unité constitutive.
- Polymères spiraniques : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par trois atomes, deux d'un côté et un de l'autre côté de chaque unité constitutive.
- Polymères en échelle : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par quatre atomes, deux d'un côté et deux de l'autre côté de chaque unité constitutive.
- Polymères multicaténaires (n-caténaires) : les unités constitutives adjacentes sont connectées entre elles par plus de quatre atomes, plus que deux sur au moins un côté de chaque unité constitutive[3].
Selon l'aromaticité de leur chaîne squelettique[modifier | modifier le code]
- Polymères aliphatiques : fabriqués à partir de monomères aliphatiques.
- Polymères semi-aromatiques : fabriqués à partir d'un mélange de monomères aliphatiques et aromatiques.
- Polymères aromatiques (les polyaromatiques) : fabriqués à partir de monomères aromatiques.
L'augmentation de l'aromaticité des polymères augmente leur résistance :
- mécanique : chocs, usure, fluage, frottements, etc. ;
- thermique :
- diminution du coefficient de dilatation, d'où la diminution du retrait au moulage,
- augmentation de la résistance au feu,
- augmentation de la température de transition vitreuse,
- augmentation de la température de dégradation ;
- chimique : solvants…
Les polymères semi-aromatiques ont des températures de fusion élevées donc leur mise en œuvre se fait à des températures plus élevées que celles utilisées pour les polymères aliphatiques.
Les polymères aromatiques n'ont généralement pas de point de fusion ce qui rend leur mise en œuvre encore plus difficile.
Selon la stéréosélectivité[modifier | modifier le code]
Concerne uniquement les polymères résultants d'une polymérisation en chaîne. Les polymères peuvent avoir les tacticités suivantes :
- Polymères stéréo-irréguliers ou atactiques : les substituants sont positionnés aléatoirement.
- Polymères stéréoréguliers :
- polymères isotactiques : tous les substituants sont du même côté de la chaîne ;
- polymères syndiotactiques : les substituants sont répartis alternativement d'un côté et de l'autre de la chaîne.
Selon la régiosélectivité[modifier | modifier le code]
Concerne uniquement les polymères résultants d'une polymérisation en chaîne. L'enchaînement des motifs peut se faire en :
- Tête à queue : CH2-CH-R - CH2-CH-R : cas le plus fréquent.
- queue à queue : R-CH-CH2 - CH2-CH-R.
- Tête à tête : CH2-CH-R - R-CH-CH2.
Selon l'isomérie cis-trans[modifier | modifier le code]
Concerne uniquement les polymères résultants de la polymérisation des 1,3-diènes. Les polymères peuvent être cis, trans ou une combinaison des deux.
Selon leur charge ionique[modifier | modifier le code]
- Polymères non chargés : cas le plus fréquent.
- Polymères ioniques.
Selon leurs propriétés électriques[modifier | modifier le code]
- Polymères isolants : cas le plus fréquent.
- Polymères semi-conducteurs.
- Polymères conducteurs.
Selon leurs propriétés thermiques[modifier | modifier le code]
- Polymères thermolabiles : cas le plus fréquent.
- Polymères thermostables.
Selon leurs propriétés optiques[modifier | modifier le code]
- Polymères opaques.
- Polymères translucides.
- Polymères transparents : verres organiques : polycarbonate de bisphénol A, polyméthacrylate de méthyle.
Références[modifier | modifier le code]
- (en) « biopolymers », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2e éd. (ISBN 0-9678550-9-8)
- Serge Étienne, Laurent David, Émilie Gaudry, Philippe Lagrange, Julian Ledieu et Jean Steinmetz, « Les matériaux de A à Z - 400 entrées et des exemples pour comprendre », Dunod, 2008
- [PDF] Glossaire des termes de base en science des polymères