Polymère ramifié

Un polymère ramifié est un polymère présentant au moins un point de ramification entre ses deux unités extrêmes, un point de ramification étant un point d'une chaîne sur lequel est fixée une branche.

Principaux types de polymères ramifiés

Selon la présence éventuelle d'un pseudo-centre, les polymères ramifiés sont dits linéaires ou globulaires.

Polymères linéaires

Dans les polymères linéaires, la chaîne linéaire porte les ramifications.

Ces ramifications peuvent être :

• aléatoires sans ou avec ramifications secondaires ;
• sans ramification secondaire :
  • polymère greffé : une ou plusieurs sortes de blocs sont connectées latéralement à la chaîne principale, ces chaînes latérales étant de constitution ou de disposition spatiale différente de celle de la chaîne principale ;
  • polymère en peigne : constitué d'une chaîne principale présentant de multiples points de ramification de degré 3 dont chacun est le point de départ d'une chaîne latérale linéaire ;
  • polymère en goupillon ou en brosse : constitué d’une chaîne principale présentant de multiples points de ramification de degré 3 et au moins un autre point de ramification d’un degré supérieur à trois.
• avec ramifications secondaires (dendritiques) : en anglais dendronized polymer.

Polymères globulaires

Dans les polymères globulaires, les ramifications émanent du centre (ou pseudo-centre) du polymère.

Ces ramifications peuvent être :

• sans ramification secondaire :
  • polymère en étoile : un seul point de ramification est l'un des deux extrémités de plusieurs chaînes linéaires ;
• avec ramifications secondaires, qui peuvent être :
  • aléatoires : polymères hyperbranchés : ces polymères sont des macromolécules tridimensionnelles hautement ramifiées au hasard, ayant un grand nombre de groupes terminaux. Ils sont constitués de chaînes qui émanent d’un seul point, le pseudo-centre ;
  • systématiques et régulières : dendrimères ; contrairement aux polymères aléatoirement hyperbranchés, la structure des dendrimères est régulière et hautement symétrique.

Synthèse des polymères ramifiés

Il y a trois méthodes principales de synthèse de polymères ramifiés : synthèse divergente, synthèse convergente et synthèse en utilisant un macromonomère. Un macromonomère étant une macromolécule dont un groupe terminal lui permet de se comporter comme un monomère et de s'incorporer dans ou se greffer sur une chaîne de la macromolécule finale.

Synthèse des polymères linéaires ramifiés non aléatoires

Les trois méthodes précédemment évoquées sont utilisables :

• Synthèse divergente "Grafting from" : la synthèse commence avec un mélange des monomères et d'un polymère. La ramification démarre au niveau de la chaîne du polymère déjà existant.
• Synthèse convergente "Grafting onto" : une chaîne s'additionne à la chaîne d’un polymère déjà existant.
• Synthèse à partir de macromonomères : la synthèse a lieu par la réaction entre macromonomères.

Synthèse des polymères globulaires

La synthèse divergente (core first) et la synthèse convergente (arms first) sont utilisées pour la préparation de ce type de polymères. La première assemble la molécule à partir du noyau jusqu'à la périphérie et la seconde de l'extérieur vers le noyau.

Les polymères en étoiles sont obtenues à partir de monomères de type AB alors que les polymères hyperbranchés et les dendrimères sont obtenues à partir de monomères de type ABx où x ≥ 2.