PolymèRes

Nous expliquons ce que sont les polymères, leur classification, leurs propriétés et leurs caractéristiques. Aussi, polymères naturels et synthétiques.

Qu’est-ce qu’un polymère ?

En chimie , les polymères sont un type de macromolécules constituées de chaînes d’unités plus simples , appelées monomères, liées entre elles par des liaisons covalentes . Son nom vient du grec polys (« plusieurs ») et mere (« segment »).

Ce sont généralement des molécules organiques d’une importance énorme dans le monde naturel et industriel. Ces molécules comprennent l’ ADN de nos cellules , l’amidon des plantes , le nylon et la plupart des plastiques .

A la fin du 19e siècle et au début du 20e, on a découvert comment les manipuler . Ainsi la manipulation des matériaux par l’humanité a été révolutionnée à jamais .

• S’ils sont classés selon leur origine, les polymères peuvent être :
  • polymères naturels. Son origine est biologique.
  • polymères synthétiques. Ils sont créés entièrement par l’ être humain .
  • polymères semi-synthétiques. Ils sont créés par transformation de polymères naturels.
• S’ils sont classés selon leur composition, on peut distinguer entre :
  • polymères organiques. Ils ont une chaîne principale d’atomes de carbone .
  • Polymères organiques vinyliques. Semblable aux composés organiques, mais avec des doubles liaisons carbone-carbone. Ils comprennent les polyoléfines, les styréniques, les vinyles halogénés et les acryliques.
  • Polymères organiques non vinyliques. Ils ont des atomes d’oxygène et/ou d’azote dans leur chaîne principale, en plus des carbones. Ils comprennent les polyesters, les polyamides et les polyuréthanes.
  • polymères inorganiques. A base d’autres éléments comme le soufre (polysulfures) ou le silicium (silicone).
• S’ils sont classés selon leur réaction avec l’augmentation de la température , on peut distinguer entre :
  • polymères élastomères. Ils se déforment lorsque la température augmente, mais ils retrouvent leur forme d’origine.
  • polymères thermodurcissables. Lorsqu’ils montent, leur température se décompose chimiquement. Ils ne se déforment pas, c’est-à-dire que le matériau ne coule pas.
  • polymères thermoplastiques. Lorsque la température augmente, ils fondent et deviennent liquides , mais lorsqu’ils refroidissent, ils reviennent à l’état solide .

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polymères naturels

Les polymères naturels existent en tant que tels dans la nature , en tant que biomolécules et composés qui composent le corps des êtres vivants . L’apparition des polymères naturels dans le monde a représenté un point important dans la complexité biochimique du vivant .

Ceux-ci comprennent la grande majorité des protéines , des acides nucléiques , des polysaccharides (sucres complexes, comme la cellulose végétale et la chitine fongique ), du caoutchouc ou du caoutchouc végétal.

polymères synthétiques

Le premier polymère synthétique voit le jour en 1907 : la bakélite , un matériau durable et peu coûteux . Son grand succès industriel est dû en grande partie à sa fabrication simple et bon marché, utilisant du phénol et du formaldéhyde. De nombreux progrès ont été réalisés depuis lors dans l’obtention de nouveaux matériaux d’origine organique plus performants, notamment dans l’industrie pétrochimique.

Les polymères peuvent être créés en laboratoire en joignant des monomères spécifiques dans une chaîne , en utilisant des intrants organiques ou inorganiques, dans des conditions contrôlées de température, de pression et de présence de catalyseurs. Ainsi, une réaction en chaîne ou par étapes est générée qui aboutit à la génération du composé .

Propriétés et caractéristiques des polymères

En général, les polymères sont de mauvais conducteurs électriques , ils sont donc souvent utilisés comme isolants dans l’industrie électrique, par exemple, le plastique comme enroulement de câble. Cependant, il existe des polymères conducteurs, créés en 1974, dont les applications sont encore à l’étude aujourd’hui.

La température, en revanche, est un facteur important dans le comportement des polymères. À basse température, ils deviennent durs, cassants , semblables au verre, tandis qu’à des températures normales, ils ont tendance à être élastiques . Si la température monte vers leur point de fusion , certains commencent à se déformer et d’autres peuvent se décomposer.

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Exemples de polymères

Certains des polymères humains les plus connus et les plus importants sont :

• Chlorure de polyvinyle. Appelé aussi PVC et de formule générale (C ₂ H ₃ Cl)n, il est issu de la polymérisation d’unités de chlorure de vinyle. C’est le dérivé plastique le plus polyvalent connu et il est utilisé pour toutes sortes de conteneurs, chaussures, revêtements, flexibles et même tuyaux.
• Polystyrène. Connu sous le nom de PS, il est obtenu à partir de monomères styréniques, et peut obtenir des résultats très différents : des variantes plus ou moins transparentes, plus ou moins cassantes, voire très denses et imperméables. Il a été synthétisé pour la première fois en Allemagne en 1930 et depuis lors, quelque 10,6 millions de tonnes sont produites chaque année dans le monde.
• Le polyméthacrylate de méthyle. Abrégé par l’acronyme PMMA, c’est un plastique technique typique, et c’est l’un des plus compétitifs en termes d’applications industrielles, car il est extrêmement transparent et résistant.
• Polypropylène. Appelé en acronyme PP, il s’agit d’un polymère thermoplastique, partiellement cristallin et fabriqué à partir de propylène ou de propène. Il est utilisé dans les emballages alimentaires , les tissus, les équipements de laboratoire et les films ou films transparents pour recouvrir des objets.
• Polyuréthane. Ces polymères sont obtenus en associant des bases hydroxyles et des diisocyanates, et peuvent être thermoplastiques ou thermostables. Ils sont fréquemment utilisés dans l’industrie de la chaussure, la peinture , les fibres textiles synthétiques, les emballages, les conservateurs ou les composants de machines et de véhicules.

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