1-Généralités sur les polymères. Julien PINAUD IUT Nîmes - SGM

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1 1-Gééraltés sur les polymères Jule PINAUD IUT Nîmes - SGM

2 De la molécule au matérau TP chme orgaque (CH) Mérales Pétrole Naphta Charbo, Gaz aturel 90% Matères premères Végétales Bos (cellulose), Coto (cellulose), Hévéa (latex), Cae à sucre, Maïs Dstllato 10% Moomères TD chme des polymères (CH) Polymérsato (e chaîe, par étapes) X1 Thermoplastques Polymères Thermodurcssables Mse e œuvre des polymères (Documet) Extruso Extruso goflage Caladrage Thermoformage Trasformatos Ijecto, Ijecto soufflage Educto Rotomoulage Reforts (Verre, Carboe) Charges Compostes Trasformatos Ijecto, Pultruso, Pressage, Compresso-trasfert, Cotact et projecto, Eroulemet flametare Automoble/Trasport Electrcté/Electroque Pèces plastques Bâtmets et Travaux publcs Sports et losrs Emballage Saté

3 1- Déftos matère plastque matère plastque = polymère + adjuvats polymère = costtuat prcpal de la MP matrce de la MP 1 chaîe polymère adjuvat POLYMERES Plastques ature chmque aspect mécaque moo/copolymères élastcté, plastcté POLYMERES : poly + méros Pluseurs Partes Polymère = Macromolécule Molécule de très grade dmeso obteue par répétto jusqu à pluseurs 100aes de mllers de fos du motf moomère. 3

4 Polymérsato: réacto etre moomères pour former u produt fal appelé polymère début de réacto Moomères : M M étape termédare f de réacto polymère Uté moomère -(M) - CH 2 CH Cl chlorure de vyle Les proprétés physco-chmques d u polymère vot dépedre de : sa structure chmque sa masse molare M ou M w sa morphologe Proprétés CH 2 CH Cl PVC Degré de polymérsato (DP) Macrocycle Polymère e étole M ou M w Olgomères 5000 g.mol -1 Polymères Polymère ramfé 4

5 2- Les grads types de polymères Thermoplastques Thermodurcssables Elastomères Polymères fusbles, amorphes ou sem-crstalls, dot les chaîes peuvet être séparées les ues des autres et avec ue Tg ou ue Tf > Tamb. 1) Amorphes = Plat de spaghett Polymères fusbles, amorphes, dot toutes les chaîes sot lées les ues aux autres et avec ue Tg > Tamb. Thermodur = flet de pêche e 3D avec des malles rgdes à Tamb U élastomère est u matérau amorphe, souvet rétculé, et présetat ue T g fable (souvet féreure à 40 C). Elastomère = flet de pêche e 3D avec des malles souples à Tamb 2) Sem-crstall = Plat de spaghett+ partes ordoées

6 3. Notos de polymolécularté et de masse molare moyee 3.1. Masse molare d ue chaîe polymère M chaîe = M uté moomère M = x M 0 Exercce M : masse molare d ue chaîe polymère possédat moomères de masse M Polymolécularté polymère oto de dstrbuto de masses oto de masse molare moyee car toutes les chaîes e gradsset pas à la même vtesse très mportat polymère somoléculare (masse uque) extrêmemet rare polymère polymoléculare (dstrbuto de masses) 6

7 3. Notos de polymolécularté et de masse molare moyee 3.3. Masses molares moyees Masse molare moyee e ombre ( M ) (g.mol -1 ) M N M N masse totale de l échatllo ombre total de macromolécules das l échatllo Degré de polymérsato moye e ombre ( DP ) DP : ombre moye d utés moomères par chaîe polymère Exercce DP N N ombre total d utés moomères ombre de macromolécules M DP M 0 Va être fluecé par les fables masses molares Masse molare moyee e pods ( M w ) M w N M N M 2 (g.mol -1 ) Va être fluecé par les fortes masses molares 7

8 3. Notos de polymolécularté et de masse molare moyee 3.4. Idce de polymolécularté (Đ) Đ tradut l hétérogéété de la logueur des chaîes polymères dque la largeur de la dstrbuto des masses N N Đ fable Đ élevé M (g.mol -1 ) M (g.mol -1 ) M p M p Ð M M w Đ = 1 polymère somoléculare Exercce 8

9 4. Copolymères Copolymère : polymère costtué de pluseurs atures de moomères 3.1. Copolymères : arragemets des motfs moomères copolymères statstques A-A-B-A-B-B-B-A-B (A) -(B) m copolymères alterés A-B-A-B-A-B-A-B ou (A-B) copolymères à blocs = copolymères séquecés.a-a-a-a-b-b-..-b-b-b-b-b-b. ou (A) -b-(b) m -(A) -(B) m - -(A) -(B) m -(C) p - copolymères dblocs copolymères trblocs SAN ASA, ABS Exercce 9

10 4. Copolymères copolymère : polymère costtué de pluseurs atures de moomères polymère costtué de deux types de moomères exemple : Styrèe-AcryloNtrle (SAN) CH 2 CH CH 2 CH CN CH 2 CH CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH polymère costtué de tros types de moomères CN exemple : Acrylotrle-Butadèe-Styrèe (ABS) Styrèe-Butadèe-Styrèe (SBS) elastomère thermoplastque trblocs CH 2 CH CH 2 CH CH CH 2 CH 2 CH 10

11 4. Copolymères 4.2. Applcatos des copolymères à blocs agets compatblsats au se de mélages d homopolymères + A B m mélage mmscble A -B m copolymère compatblsat mélage compatble mauvases proprétés mécaques double rôles d u aget compatblsat adhéso des deux phases compatblté des deux phases (teractos spécfques ) boes proprétés mécaques PB PS PS choc PS choc + copolymère blocs 11