Polymères synthétiques

Nous expliquons quels sont les polymères synthétiques, leurs caractéristiques, applications, types et donnent plusieurs exemples

Polymères synthétiques de différentes couleurs

Quels sont les polymères synthétiques?

Les polymères sont des substances formées par de très grandes molécules appelées macromolécules, qui sont composées de nombreuses unités répétitives liées les unes aux autres qui sont appelées monomères.

Les polymères synthétiques Ce sont simplement des polymères synthétisés artificiellement dans un laboratoire ou dans une plante chimique, en utilisant différents types de monomères et de catalyseurs.

En termes simples, les polymères synthétiques sont tous des matériaux plastiques industriels. Le premier qui a été synthétisé était la Bquellita, et aujourd'hui il y en a des centaines formées par différents types de monomères et avec des propriétés physiques et chimiques très particulières.

Certains se sont produits initialement à partir du charbon et de ses dérivés, mais aujourd'hui, ils sont principalement synthétisés à partir du pétrole. En fait, ils représentent l'un des produits les plus importants de toute l'industrie pétrochimique.

Caractéristiques des polymères synthétiques

Ils sont généralement très chimiquement inertes

De nombreux polymères synthétiques sont des hydrocarbures saturés, qui sont très peu réactifs. En fait, ils ne réagissent généralement pas avec des acides puissants tels que l'acide nitrique ou sulfurique, ou des bases fortes, ni avec des agents oxydants tels que le permanganate de potassium.

La plupart sont insolubles dans l'eau mais solubles dans les solvants polaires

En effet, la plupart des polymères synthétiques sont des composés organiques apolaires. De plus, la grande taille des macromolécules rend plus difficile de les dissoudre dans n'importe quel solvant, mais certains solvants organiques apolaires tels que le tétrachlorure de carbone ou le cyclohexan sont capables de les dissoudre.

La plupart sont des composés organiques combustibles

Comme la grande majorité des polymères synthétiques sont des composés organiques, ils peuvent subir la réaction de combustion. C'est-à-dire qu'ils peuvent brûler en présence d'oxygène.

La plupart ne conduisent pas l'électricité

L'image montre l'utilisation de polymères synthétiques comme isolants électriques

En effet. En fait, la plupart des matériaux isolants électriques à usage courant sont faits de polymères synthétiques.

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Ce sont de mauvais conducteurs thermiques

Tout comme ils sont de mauvais conducteurs électriques, ce sont aussi de mauvais conducteurs de chaleur.

Ce sont généralement des solides amorphes

Il arrive généralement que les molécules qui forment un polymère ne sont pas les mêmes, et elles sont également extrêmement longues. Il est très difficile de former des structures cristallines commandées afin qu'elles forment généralement des solides amorphes.

Ils peuvent avoir des propriétés mécaniques très variées

En termes de propriétés mécaniques, les polymères peuvent être synthétisés pour presque tous les besoins:

• Certains sont très durs tandis que d'autres sont très doux.
• Certains sont élastiques et flexibles tandis que d'autres sont rigides.
• Il existe des polymères synthétiques très résistants à la tension tandis que d'autres sont facilement divisés lorsqu'ils sont soumis à une tension.
• Certains sont généralement très résistants à l'impact et d'autres ne sont pas.

Ils ont des points de fusion relativement bas

Par rapport à de nombreuses autres substances, les points de fusion des polymères sont faibles. Cependant, la plupart d'entre eux n'ont pas de point de fusion défini. Au lieu de cela, ils ont une température dans laquelle ils passent d'un état cristallin à un amorphe solide, qui est appelé température de transition vitreuse.

Ils sont peu denses

L'absence d'ordre dans la structure des plastiques solides provoque un volume plus de volume que. Beaucoup d'entre eux sont encore moins denses que l'eau.

Ils ne sont pas biodégradables

En raison de leur faible réactivité chimique, les polymères synthétiques ne se décomposent pas spontanément dans l'environnement, et très peu de micro-organismes sont capables de les dégrader. Pour cette raison, ils ont tendance à durer de nombreuses années dans l'environnement.

Applications de polymères synthétiques

Les polymères synthétiques ont des applications infinies dans tous les champs:

• Dans l'industrie textile: Les fibres synthétiques telles que le nylon et le polyester, ainsi que beaucoup d'autres, sont faites de polymères synthétiques.
• Dans l'industrie de la construction: Presque tous les conduites d'eau, les conduits d'électricité, les interrupteurs électriques et l'isolateur de câblage électrique utilisés dans la construction sont en plastiques ou polymères synthétiques.
• Dans l'industrie alimentaire: Grâce à leur faible réactivité chimique et à leur imperméabilité à l'eau et au gaz, les plastiques sont utilisés dans tous les types d'emballages alimentaires tels que les bouteilles d'eau et les boissons gazeuses, entre autres.
• Applications médicales: Des polymères synthétiques se trouvent dans tous les types d'instruments médicaux, ainsi que dans l'emballage de médicaments, dans différents types de prothèses et plus.
• Applications électroniques: La plupart des circuits qui font partie de tous nos appareils électroniques sont construits sur une plaque ou une matrice en polymère synthétique.
• Dans la fabrication et prototypé: Les polymères synthétiques sont à la base de tous les produits fabriqués par l'industrie plastique et dans l'impression 3D.

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Types de polymères synthétiques

Les polymères synthétiques sont très variés et il existe différentes façons de les classer. Les plus importants sont:

Selon sa structure

• Linéaire: Les polymères synthétiques linéaires sont constitués de longues chaînes de monomères unies les unes après les autres sans l'apparition de ramifications.
• Ramifié: Contrairement à la linéaire, ces polymères ont de longues chaînes centrales, mais ont également d'autres chaînes latérales plus courtes qui forment des ramifications.
• Entrave: Ces polymères synthétiques sont constitués de polymères linéaires ou ramifiés dans lesquels les chaînes principales sont liées les unes aux autres par d'autres chaînes plus courtes donnant naissance à un réseau.

Selon les monomères utilisés

• Homopolymères: Ce sont ceux formés par un seul type de monomère, comme dans le cas du polyéthylène.
• Copolymères: Ce sont des polymères de seulement 2 monomères différents. Un exemple est le caoutchouc errant-butadiène (SBR).
• Hétéropolymères: Ce sont ceux formés par plus de deux monomères différents. Un exemple est le plastique acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS).

Selon leurs propriétés physiques

• Thermoplastique: Ce sont ceux qui peuvent être chauffés pour fondre et refroidir à nouveau en maintenant leurs propriétés.
• Thermo-endurable: Ce sont eux qui, lors du réchauffement, se transforment en polymères plus durs et plus résistants pour la formation de nouveaux liens entre les chaînes.
• Élastomères: Ce sont des polymères élastiques tels que des silicones.

Selon le type de lien entre les monomères

• Polyoléphines: Ils sont formés par l'union d'hydrocarbures insaturés comme l'éthylène.
• Polyesters: Ce sont ceux dans lesquels les monomères sont liés par condensation entre un acide et un alcool.
• Poliéteurs: Dans ces cas, les monomères sont liés au moyen d'un atome d'oxygène.
• Polyamides: Les monomères sont liés à la condensation entre un acide et une amine.
• Polymères acryliques: Ils sont une famille de polymères dérivés de l'acide acrylique et de leurs esters.
• Polymères vinyle: Ils sont similaires aux polyoléphines mais avec des substituants tels que le chlore ou le fluor.
• Polyuréthanes: Ce sont des polymères dérivés de l'isocianate.

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Exemples de polymères synthétiques

• La Bquellita: Le premier polymère synthétique. C'est un polymère thermo-endurable.
• Polyéthylène (PE): C'est le polymère le plus produit et utilisé dans le monde entier.
• Polypropylène (PP): Il est utilisé dans les fibres industrielles, les sacs en plastique et les contenants alimentaires.
• Polystirène (PE): C'est le matériau préféré pour les couverts en plastique.
• Vinyl Polychlorure (PCV ou PVC pour son acronyme en anglais): Il est utilisé dans les tuyaux, les tissus, les bouteilles et les sols en vinyle.
• Le nylon: C'est un polyamide qui est utilisé dans les tissus élastiques.
• Téflon ou polytétrafluoroéthylène (PTFE): C'est un matériau antiadhésif très populaire.
• Polyuréthane thermoplastique (TPU): C'est un polymère synthétique doux similaire au caoutchouc naturel.