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MAC1 > Les Méthodes De Synthèses Des Polymères > Flashcards

Les Méthodes De Synthèses Des Polymères Flashcards

1
Q

Comment passer du monomère à la macromolécule

A

On part du pétrole et on extrait des molécules simples. exemples : ethylène, propylène, pour arriver à des macromolécules

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Q

Quels sont les deux voix pour passer de monomère à macromolécule

A

Polymérisation par étape = polycondensation

Polymérisation en chaîne = polyaddition (centre actif initial unique)

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Q

Qu’est-ce que la polymérisation par étape au polycondensation

A

Réaction de combinaison classique entre des molécules différentes

Avec élimination de résidu de la réaction
nA+mB -> (C)n ou m + D

Sans élimination de résidus de la réaction
nA+mB -> (C)n ou m

Synthétisation de thermoplastique

Effets des réactif de départ création de thermodurcissable

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4
Q

Exemple de polycondensation

A

Polycarbonate = plexiglas, nylon et polyamide 6,6, le
polyester (tergal)

Résine phénolique et polyester pour thermodurcissable

Acide + alcool = polyester 
Acide + amide = polyamide 
Phénol + aldéhyde = résine phénolique
amine + formol = aminoplaste
Silane + diol = silicone

Ce sont des élastomères

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5
Q

Qu’est-ce que la polyaddition

A

On part d’un monomère pour obtenir une chaîne macromoléculaire

Double liaison CC qui s’ouvre = liaison covalente mise en commun d’électrons

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6
Q

Exemple de polyaddition

A

Polyéthylène
Polystyrène
Polypropylène

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7
Q

Réaction de combinaison entre molécule de monomère

A

Trois étapes
1 initiation
2 propagation
3 terminaisons

Molécule réactive processus d’association fin de réaction
La longueur des macromolécules et variable

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8
Q

Qu’est-ce que la polymérisation radicalaire

A

Des électrons sont célibataires la polymérisation radicalaire peut être cationique (charge positive) ou anionique (charge négative)

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9
Q

Que se passe-t-il pour les polymères naturels

A

Il se passe la même chose
Exemple : amidon et cellulose = enchaînement de motif cellobiose

Globalement, cellulose et amidon ne ne se différencient que par la liaison glycosidique entre les cycles glucopyranose

Exemple : polypeptide, ADN = sous forme d’hélice

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10
Q

Au cours du processus de synthèse, il est possible de maîtriser la configuration des macromolécules
Quels sont les deux types de polymère selon leur composition

A

Homopolymère = polymère qui ne possède qu’une seule unité monomère
Chaîne linéaire, étoile, branchée ou ramifiée

Copolymère = polymère qui possède plusieurs unités monomères
Chaîne alternée, statistique, bloc ou sequencée, greffée

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11
Q

Exemple de copolymère

A

ADN, caoutchouc synthétique, ABS (Acrylonitrile butadiène styrène)
=> Constitué de trois types de monomère

SAN (styrene acrylonitrile) => polymère constitué de deux types de monomère

SBS (styrène butadiène styrène) => élastomère thermoplastique tribloc
Le styrene est très anti-choc

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12
Q

Qu’est-ce qu’un copolymère à bloc

A

Agent compatibilisant au sein du mélange d’homopolymère
Mélange est miscible car mauvaise propriété mécanique + copolymere compatibilisant = mélange compatible avec des bonnes propriétés mécaniques

Double rôle d’un agent compatibilisant
Augmentation de l’adhésion des deux phases
Compatibilité des deux phases et interaction spécifique

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13
Q

Isomérie de configuration

A

Tacticité du polymère

Contrôle de la position du cycle benzénique pour l’exemple du PS
Isotactique = tous du même côté
Syndiotactique = placés de façon alternée
Atactique = aléatoire

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14
Q

Isomérie de configuration

A

Tacticité du polymère

Contrôle de la position du cycle benzénique pour l’exemple du PS
Isotactique = tous du même côté
Syndiotactique = placés de façon alternée
Atactique = aléatoire

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15
Q

Isomérie cis/trans

A 
Trans = 1 de chaque côté
CIS = du même côté

Exemple polyisoprène élastomère

Polyisoprene 1-4 trans = polymère hautement cristallin

Polyisoprene 1-4 cis = polymère caoutchouteux

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16
Q

Qu’est-ce qu’un polymère réticulé

A

Polymère tridimensionnel
Pontage de soufre entre les chaînes moléculaires

On passe d’un caoutchouc à un caoutchouc vulcanisé

17
Q

Est-il possible de maîtriser la longueur des chaînes

A

Oui fluidité à chaud

Polymère = ensemble de macromolécule de longueur diverse
Matériau polymoléculaire
Matériau polydispersité

18
Q

Qu’est-ce que le degré de polymérisation DP

A

Nombre d’unité monomère dans la chaîne

Le degré de polymérisation n’est pas toujours égale au nombre d’unités de répétition

19
Q

Qu’est-ce que le degré de polymérisation moyen en nombre DPn

A

Nombre moyen d’unité monomère par macromolécule

DPn = (nombre d’unité monomère)/(nombre de macromolécule)

20
Q

Formule de la masse molaire

A

MM = DP x MM0

MM0 = masse moléculaire du monomère

De façon générale MM = nMM0 + MMext

21
Q

Valeur moyenne en nombre Mn et DPn

A

Mn = masse totale / nombre de chaîne

DPn = nombre d’unité monomère dans les chaînes / nombre de chaîne

Mn = MM0 x DPn
Mn = E fi MMi
22
Q

Valeur moyenne en masse DPw et Mw

A

DPw = E wi DPi

Mw = E wi MMi

wi = mi/m
Fraction en masse de macromolécule

23
Q

Qu’est-ce que la viscosité

A

Liée à la longueur et à la configuration de la chaîne

Si l’échantillon est isomoléculaire toutes les chaînes ont la même longueur

Si l’échantillon est polymoléculaire ce qui est le cas pour la plupart des polymères l’indice de polymolécularité représente la dispersion des masse moléculaire des polymères

24
Q

Indice de polymolécularité

A

I = Mw / Mn

1,5 < I < 3

25
Q

De quoi dépendent les propriétés et donc les applications des polymères

A

Des masses molaires, de la dispersion, du degré de polymérisation

26
Q

Contrôle de la longueur des macromolécules

Degré d’avancement de la réaction p

A

p = nombre de fonction chimique en réaction / nombre de fonctions chimiques initial

p = (N - NO)/N

NO/N = 1/(1-p)

N0 = nombre de molécules de monomère présent initialement
N = nombre de molécules de tout type présent à l'instant t
27
Q

Influence de la masse moléculaire

A

Si au départ la molécule est liquide avec la mise en contact en réaction donc la viscosité augmente et la module augmente alors

Si Mn diminue alors la rigidité augmente et la température de fluage augmente

28
Q

Comment contrôler la longueur des chaînes

A

Méthodes chimiques
Osmométrie
Chromatographie
Viscosimétrie

29
Q

En quoi consiste la méthode chimique

A

Dosage des groupes terminaux des chaines

on va quantifier les chaînes et mesurer les masse molaire en nombre

30
Q

Osmométrie

A

Baser sur les différences de pression osmotique au travers d’une membrane perméable (cellulose)

Pi = P - P0 différence de pression
P solvant + polymère
P0 solvant

Propriété en solution = détermination du nombre de molécules dans la membrane

31
Q

Chromatographie par perméation de gel

A

Méthode relative
utilisation d’une courbe d’étalonnage

on peut déterminer la taille et le nombre de macromolécules en mesurant le temps de propagation au travers de la colonne du solvant et du polymère

Quantifier en nombre et en masse + caractérisation d’un point de vue volumétrique plus le temps de propagation est important plus la macromolécule sera grande

32
Q

Viscosimétrie

A

Méthode relative
Courbe d’étalonnage méthode indirecte

Viscosimètre Drage
Mesure le couple de rotation et remonte à la caractérisation du matériau

Viscosimètre d’Oswald
Enregistrement de la vitesse d’écoulement contrôlée en température

33
Q

Qu’est-ce que la viscosité intrinsèque

A

Viscosité d’une solution diluée

[Nu] = Lim (c->0) nuSP/C

Viscosité relative Nu rel = Nu/NuS = t/tS = temps écoulement / temps du solvant pur

Viscosité spécifique Nu SP = (Nu - NuS)/NuS = (t-tS)/tS = Nu rel - 1

Viscosité réduite Nu red = Nu SP / C = (Nu rel - 1)/C

Viscosité inhérente Nu ln(h) = ln Nu rel / C

34
Q

Viscosité moyenne

A

Relation Mark-Houwink sakurada

Mv viscosité moyenne en poids moléculaire
[Nu] = K x Mv^a

Si a = 1 Mv = Mn

Habituellement a = 0,7 0,9
Mn

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