Structure des polymères d'addition, caractéristiques, fonction, utilisations

Les Polymères supplémentaires Ce sont tous ceux qui sont formés par la croissance successive et dirigée de leurs structures moléculaires. Ses processus de synthèse ou de fabrication sont basés sur des mécanismes de réactions de croissance de la chaîne, ou des polyaditions.

La meilleure façon de différencier ce type de polymère de la condensation, c'est qu'elles ne créent aucune molécule en tant que produit; C'est-à-dire que l'eau, l'ammoniac, le dioxyde de carbone ou toute autre petite molécule ne sont pas libérées. Par conséquent, on dit que le nombre d'atomes avant et après la polymérisation par addition est le même.

Le polyéthylène avec lequel les chaises de ces stands sont fabriquées est un exemple de polymère d'addition. Source: Pexels.

Les polyoléphines, comme le polyéthylène, représentent un exemple de polymères d'addition. L'éthylène polymérise sans que leurs molécules perdent des atomes. Au lieu de cela, leurs doubles liens se brisent pour céder la place à l'union progressiste des molécules d'éthylène, qui finissent par assembler en chaînes.

Les utilisations des polymères d'addition dépendent de leur structure moléculaire et de leur densité, qui à leur tour sont soumises à des conditions de synthèse (pression, température, sélection des catalyseurs, etc.). Ainsi, le polyéthylène peut être utilisé pour fabriquer des chaises ou des sièges, des sacs, des bouteilles de lait, des ustensiles, du papier de film, des tuyaux, des contenants à ordures, entre autres objets.

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Structure des polymères d'addition

La corde représente une bonne similitude en ce qui concerne certaines structures de ce type de polymères. Source: pxhere.

Parce que les polymères d'addition ont une croissance dirigée, sans la formation simultanée de petites molécules, leurs structures finissent par adopter la forme d'une chaîne.

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La chaîne sera homogène s'il s'agit d'un homopolymère; Autrement dit, si tous ses monomères sont identiques (a-a-a-a-a…), comme avec le polyéthylène. Pendant ce temps, la chaîne sera hétérogène si elle est formée par plus de deux monomères différents (a-b-b-a-b-a ...). Dans ce cas, on parle d'un copolymère.

Polyéthylène

Si la chaîne est une croissance vaste et entièrement linéaire, elle aura tendance à s'entrelacer avec les autres pour s'assembler dans une sorte de corde. Cette structure donne une résistance et une dureté au solide ou au plastique résultant, car à la fin, les cordes sont caractérisées par leur capacité à résister à beaucoup de poids.

D'un autre côté, si la chaîne présente des ramifications, elle peut à peine s'entrelacer avec les autres, ce qui entraînera un solide à faible densité. S'il y a des ramifications dans la corde susmentionnée, leurs fibres seraient séparées en raison de faibles interactions intermoléculaires et de sa zone de contact inférieure.

En termes généraux, les homopolymères d'addition ont le potentiel de s'assembler dans des plastiques plus rigides par rapport à ceux obtenus avec des copolymères additionnels.

Entraînement

Peu importe si la réaction de formation des polymères d'addition se déroule suite à un mécanisme de croissance de la chaîne ou de la polyadition, la base du processus est due à l'insaturation présente dans la structure moléculaire des monomères. C'est-à-dire qu'il doit y avoir des doubles (c = c) ou des triples liens (C≡C).

La croissance de la chaîne polymère fait un pas en même temps, ce qui signifie que deux molécules monomères ne seront pas ajoutées en même temps. C'est pourquoi il est dit que la formation se produit successivement, une par une, et dirigée, vers une certaine direction.

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L'emplacement des liens C = C et C≡C représentent les régions potentielles où le polymère continuera de croître. À ces liens sont ajoutés ou ajouter d'autres monomères, sans être perdu dans les atomes de processus sous la forme de petites molécules.

Par exemple, pour le polyéthylène, il aurait comme première étape:

2ch₂= Ch₂ "Ch₃-Ch₂-Ch = ch₂

La troisième molécule d'éthylène sera ajoutée à l'endroit où se trouve la double liaison:

Ch₃-Ch₂-Ch = ch₂ + Ch₂= Ch₂ "Ch₃-Ch₂-Ch₂-Ch₂-Ch = ch₂

Et ainsi de suite jusqu'à ce que₃[Ch₂-Ch₂]]_nCh₃.

Un cas particulier de formation de ces polymères est celui qui se produit en cassant un anneau, qui provient du monomère requis pour la synthèse des polymères.

Caractéristiques des polymères d'addition

D'après ce qui a été dit jusqu'à présent, certaines caractéristiques générales qui partagent tous les polymères d'addition peuvent être éclairées:

-Ils ont des structures de type chaîne

-Ses monomères ont des liens doubles ou triples

-Aucun produit secondaire n'est généré, que ce soit de l'eau, de l'ammoniac, du chlorure d'hydrogène, de l'azote ou du dioxyde de carbone

-Les polymères se développent après une réaction de chaîne ou de polyadition

-La masse molaire résultante est un multiple de la masse molaire des monomères. Par exemple, le polyéthylène peut avoir une masse moyenne de 200.000 fois ou plus que la masse molaire d'éthylène

-Ils sont inertes et, par conséquent, ils ne sont pas biodégradables en raison de leurs liens C-C solides

Fonction

La fonction principale des polymères d'addition est de servir de matériau pour les infinités d'applications domestiques ou de routine. Sa légèreté ou sa robustesse varient en fonction des densités de leurs structures et, par conséquent, de leurs paramètres de synthèse.

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Ainsi, ayant la fonction d'être un matériau, de nombreuses utilisations en dérivent pour chaque polymère d'addition séparé (ou ensemble). Certains de ces polymères se trouvent dans des matériaux naturels. Par exemple, le polymère poly-cis-soap fait partie de la sève des caoutchoucs.

Exemples et utilisations

De nombreux objets en plastique de la vie quotidienne sont fabriqués avec des polymères d'addition. Source: Domaine CJP24 / Pub.

Enfin, certains polymères d'addition seront fabriqués avec leurs utilisations respectives.

Polyéthylène à faible densité

Grâce au fait qu'il est léger et moulable, il est utilisé pour l'élaboration de sacs en plastique, de papier de film, de tapas flexibles et de bouteilles de shampooings ou de jus.

Polyéthylène de haute densité

Étant plus robuste et opaque, il est utilisé pour l'élaboration de récipients à ordures, d'ustensiles, de tuyaux, de gilets à l'épreuve des balles, d'indices de patinage ou de jouets.

Chlorure de polyvinyle

D'une plus grande dureté, le chlorure de polyvinyle est utilisé pour fabriquer des tuyaux de drainage, des bandes électriques, des tuyaux de jardin, des enveloppes en plastique, du cuir synthétique, entre autres objets.

Polystyrène

Le polystirène peut se produire cristallin ou élargi. Par conséquent, ses utilisations sont variées, utilisées pour la production de rasoirs, de boutons de rayons, de contenants alimentaires, de navires isolants, de boîtiers de CD et de batteries de véhicules.

Polycrilonitrile

Utilisé pour la fabrication de fibres textiles, auvents, feuilles, navires pour les bateaux ou fibres pour le renforcement du ciment.

Les références

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