La structure et les propriétés des polymères

Résumé du document

Cours de matériaux sur les matières plastiques. Présentation des différentes propriétés moléculaire et macromoléculaires des polymères. Description des grandes catégories et caractéristiques des polymères répandus (PE, PS, PP...). Présentation de diverses méthodes de caractérisation des polymères.

Extraits

[...] p r o p r i é t é s . p h y s i q u e s . d e s . p o l y m è r e s 1. Généralités 8 M AT É R I A U X Polyisocyanate : le plus utilisé : Toluène diisocyanate ou TDI (souvent utilisé en mélange) : Bonne résistance à la déchirure Mousse souple Méthylène ‑bis‑4‑phénylisocyanate MDI : Mousses rigides et élastomères Mélanges TDI et MDI Isocyanates alyphatiques mais très toxiques donc réservé aux applications devant résister à la lumière Polyol (polyesters et polyéthers) Polyols caractérisés par : La nature des constituants Le poids moléculaire moyen : Chaînes courtes ⇒ponts entre chaînes rapprochés PU denses et rigides Chaînes longues ⇒ponts entre chaînes espacés PU souples La fonctionnalité Polyesters : Structure ferme amortissante Mousses rigides (majorité de cellules fermées Meilleures propiétés thermiques en tenue aux hydrocarbures Limites : Tendance à l'hydrolyse en présence d'eau ou de forte HR Résistance plus limitée en vieillissement Polyéthers : structure souple et élastique ; bonne résistance à l'humidité Additifs Allongeurs de chaînes et agents de réticulation (amines : ex : méthylène diamilline (très toxique) Catalyseurs pour la réaction Agents d'expansion : 2 sortes : Chimiques : ajout d'eau : réaction avec l'isocyanate et production de CO2 Physique : vaporisation d'un liquide à basse température d'ébullition (ex : trichloro‑ fluorométhane CCl3F) (iii)Illustration d'un polyuréthane thermoplastique . [...]

[...] Température de transition vitreuse 26 PMMA Cas général III.3. Loi empirique de Doolitle 26 III.4. Transition cinétique 27 Analyse thermique : Flexibilité des chaînes Groupements latéraux Polarité des groupements latéraux Copolymères - mélanges de polymères Taux de réticulation Plastifiant Charges III.5. Structure cristalline Conformation des chaînes macromoléculaires Interactions intramoléculaires Interaction intermoléculaires La cristallité 29 Structure lamellaire à chaînes repliées Structure lamellaire à chaînes étendues La sphérolite III.6. Processus de cristallisation Germination Germination homogène Germination hétérogène Autogermination Croissance cristalline 30 Post cristallisation 30 III.7. [...]

[...] Généralités 4 M AT É R I A U X LEUR COMPORTEMENT THERMIQUE Polyéthylène linéaire Polyéthylène branché Polyéthylène réticulé Thermoplastiques : . Polymères qui, par augmentation de la température, ramollissent, deviennent malléables puis pâteux par suite de la baisse des forces de cohésion entre les chaînes. Le processus est réversible et des cycles successifs sont possibles recyclage . Thermodurcissables . Polymères rigides à température d'utilisation sous possibilité de fusion. En augmentant la . température, on provoque une décomposition irréversible. . Elastomères Polymères caractéristiques par une haute élasticité, une grande déformabilité . [...]

[...] p h y s i q u e s . d e s . p o l y m è r e s 1. Généralités 3 M AT É R I A U X Outre ces 2 constituants de base, on trouve également : Des charges, sous forme de particules et non de filaments, qui apportent des propriétés ticulières ou complémentaires, ou encore permeUent un abaissement du prix de revient. Des additifs spécifiques : catalyseur, accélérateur de polymérisation . I.2.Différentes classifications des polymères . [...]

[...] Marques : Lupolen ,Hostalen (Basell), Lacqtene (Arkema), Eltex (Solvay) Autres producteurs : BP Chemicals, DOW, EXXON, GE, DSM, Polimeri LE POLYPROPYLÈNE CH2 CH N . CH3 Historique : 1954 : premiers travaux (NaUa) : début de la production industrielle Comparaison avec le PEhd : Plus dur Résistant à de plus hautes températures Résistance aux chocs plus faible Cassant pour T 10 millions de tonnes par an . Plusieurs types de PS : PS standard cristal : homopolymère styrène Aspect : Amorphe et transparent, brillant, cassant PS choc ou HIPS (high Impact PS) Aspect : amorphe, opaque, résistant aux chocs Notation : SB Obtention : i. [...]