Polymèrevignette|Fibres de polyester observées au Microscopie électronique à balayage. vignette|La fabrication d'une éolienne fait intervenir le moulage de composites résines/renforts. Les polymères (étymologie : du grec polus, plusieurs, et meros, partie) constituent une classe de matériaux. D'un point de vue chimique, un polymère est une substance composée de macromolécules et issue de molécules de faible masse moléculaire. Un polymère est caractérisé par le degré de polymérisation.
Chimie macromoléculairePolymer chemistry is a sub-discipline of chemistry that focuses on the structures of chemicals, chemical synthesis, and chemical and physical properties of polymers and macromolecules. The principles and methods used within polymer chemistry are also applicable through a wide range of other chemistry sub-disciplines like organic chemistry, analytical chemistry, and physical chemistry. Many materials have polymeric structures, from fully inorganic metals and ceramics to DNA and other biological molecules.
Polymérisationvignette|Le latex de ce ballon de baudruche est synthétisé par polymérisation. vignette|Structure du UHMWPE, un haut polymère avec n supérieur à . La polymérisation désigne la réaction chimique ou le procédé par lesquels des petites molécules (par exemple des hydrocarbures de deux à dix atomes de carbone) réagissent entre elles pour former des molécules de masses molaires plus élevées. Les molécules initiales peuvent être des monomères ou des pré-polymères ; la synthèse conduit à des polymères.
Polymère conducteurLa plupart des polymères organiques produits sont d'excellents isolants électriques. Les polymères conducteurs, ou plus précisément polymères conducteurs intrinsèques (PCI), presque toujours organiques, possèdent des liens délocalisés (souvent dans un groupe aromatique) qui forment une structure similaire à celle du silicium. Quand on applique une tension entre les deux bandes, la conductivité électrique augmente : c'est un transistor.
Polymérisation radicalaireLa polymérisation (par voie) radicalaire est un processus de polymérisation en chaîne qui, comme son nom l'indique, fait intervenir comme espèce active des radicaux. Elle fait intervenir des réactions d'amorçage, de propagation, de terminaison et de transfert de chaîne. Le site actif qui propage est un radical possédant une structure quasi plane au carbone terminal qui porte l'électron non apparié. L'assemblage du maillon suivant peut alors se faire par-dessus ou dessous aléatoirement.
Polymer engineeringPolymer engineering is generally an engineering field that designs, analyses, and modifies polymer materials. Polymer engineering covers aspects of the petrochemical industry, polymerization, structure and characterization of polymers, properties of polymers, compounding and processing of polymers and description of major polymers, structure property relations and applications. The word “polymer” was introduced by the Swedish chemist J. J. Berzelius. He considered, for example, benzene (C6H6) to be a polymer of ethyne (C2H2).
Polymérisation par ouverture de cyclethumb|Polymérisation par ouverture de cycle du caprolactame pour donner le polyamide 6. La polymérisation par ouverture de cycle (Ring-Opening Polymerization en anglais, soit ROP) est une polymérisation durant laquelle un monomère cyclique conduit à une unité monomère qui est acyclique ou contient moins de cycles que le monomère. Plusieurs mécanismes de polymérisation par ouverture de cycle existent : le mécanisme cationique : le site actif de la chaîne de propagation est un carbocation ; le mécanisme anionique : le site actif est un carbanion ; le mécanisme par coordination-insertion, qui fait appel à un amorceur de type organométallique.
Caoutchouc synthétiqueLes caoutchoucs synthétiques (ou artificiels) sont un type d’élastomère, invariablement polymères. Comme les matières plastiques, ils sont souvent issus d’un combustible fossile. Un élastomère possède une meilleure déformation élastique sous contrainte que la plupart des matériaux et revient à sa forme initiale sans aucune déformation permanente. Son premier usage est la fabrication de pneus (où l'on trouve aussi une certaine proportion de caoutchouc réalisé avec du latex naturel, notamment dans les pneus de camions).
Matière plastiquevignette|Les matières plastiques font désormais partie de notre quotidien. Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiants + additifs. Les élastomères sont souvent classés hors des matières plastiques proprement dites. Une matière plastique (le plastique en langage courant) est un polymère généralement mélangé à des additifs, colorants, charges (miscibles ou non dans la matrice polymère).
Graft polymerIn polymer chemistry, graft polymers are segmented copolymers with a linear backbone of one composite and randomly distributed branches of another composite. The picture labeled "graft polymer" shows how grafted chains of species B are covalently bonded to polymer species A. Although the side chains are structurally distinct from the main chain, the individual grafted chains may be homopolymers or copolymers.
Polymer sciencePolymer science or macromolecular science is a subfield of materials science concerned with polymers, primarily synthetic polymers such as plastics and elastomers. The field of polymer science includes researchers in multiple disciplines including chemistry, physics, and engineering. This science comprises three main sub-disciplines: Polymer chemistry or macromolecular chemistry is concerned with the chemical synthesis and chemical properties of polymers.
Natural rubberRubber, also called India rubber, latex, Amazonian rubber, caucho, or caoutchouc, as initially produced, consists of polymers of the organic compound isoprene, with minor impurities of other organic compounds. Thailand, Malaysia, Indonesia, and Cambodia are four of the leading rubber producers. Types of polyisoprene that are used as natural rubbers are classified as elastomers. Currently, rubber is harvested mainly in the form of the latex from the rubber tree (Hevea brasiliensis) or others.
Fibre synthétiquethumb|Bobines de fils de polyester. Dans le textile, la fibre synthétique est une fibre (ou un fil) produite à partir de matière(s) synthétique(s). Une matière synthétique est une matière obtenue par synthèse de composés chimiques. Ces derniers viennent presque exclusivement d'hydrocarbures ou plus récemment d'amidon. thumb|Fabrication de Perlon, une fibre polyamide, en Allemagne de l'Est en 1959. L'idée de fabriquer des fibres synthétiques date de Robert Hooke en 1664.
Industrie du plastiqueL'industrie des plastiques conçoit, fabrique (plasturgie) et commercialise des matériaux polymères utilisés pour de nombreux usages ( emballage, construction, électronique, industrie aérospatiale, transport, agriculture, sylviculture, jouets, gadgets, sans oublier les microplastiques dans certains dentifrices et cosmétiques). Une grande partie de la partie amont (production) de ce secteur est classée dans l'industrie chimique et dépend encore des hydrocarbures fossiles (naphta, gaz naturel), ce qui la fait aussi classer en grande partie au sein l'industrie pétrochimique.
Grandeurs caractéristiques d'un polymèreLa synthèse des polymères aboutit le plus souvent à une distribution de chaînes de longueurs différentes, on ne peut parler de masse molaire mais bien de masses molaires moyennes. Elles s'expriment en g·mol−1. Soit : le degré de polymérisation ; la masse molaire des chaînes de degré de polymérisation ; la masse de chaînes de degré de polymérisation ; le nombre de chaînes de masse molaire ; on distingue quatre masses molaires moyennes, décrites ci-dessous. Il s'agit de la moyenne des masses molaires pondérée par le nombre de chaînes de chaque longueur.
FiberFiber or fibre (British English; from fibra) is a natural or artificial substance that is significantly longer than it is wide. Fibers are often used in the manufacture of other materials. The strongest engineering materials often incorporate fibers, for example carbon fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Synthetic fibers can often be produced very cheaply and in large amounts compared to natural fibers, but for clothing natural fibers can give some benefits, such as comfort, over their synthetic counterparts.
Butadiène-acrylonitrileLes copolymères butadiène-acrylonitrile, aussi appelés « caoutchoucs nitrile » (sigle NBR, ), sont un type d’élastomère à usages spéciaux. Ils sont synthétisés par copolymérisation radicalaire en émulsion du butadiène avec l’acrylonitrile (noté AN ou ACN). Le taux d’« acrylonitrile », variable selon les propriétés recherchées, se situe entre 15 et 51 % (classification : grades à taux moyen : 33 %, haut taux : > 41 %). Il existe cinq types généraux d’élastomères NBR, dont le « nitrile carboxylé » (XNBR), à chaine carboxylée.
EPDMvignette|Film EPDM pour l'étanchéité des toits plats dans le bâtiment. Les caoutchoucs EPDM (sigle de éthylène-propylène-diène monomère) sont des élastomères spéciaux, qui ont été introduits sur le marché en 1963. Ces terpolymères amorphes sont obtenus en copolymérisant dans des proportions variables l’éthylène (le terpolymère contient de 60 à 85 % de motifs éthylène) et le propylène, avec un faible taux de diène non conjugué. La polymérisation n'utilise qu'une double liaison du diène.
AdhésifUn adhésif est un matériau qui permet de rendre des objets mécaniquement solidaires. Selon leur état de surface lisse ou rugueux, leur porosité, leur souplesse ou leur rigidité, les critères biologiques de tolérance de la substance, le caractère provisoire ou durable de l'assemblage, le milieu d'application, on utilise différents types d'adhésifs, dont la structure chimique va ou non réagir avec la surface des pièces.
ÉlastiqueUn élastique est un fil, une bande ou un ruban court(e) en caoutchouc (ou dont une partie est en caoutchouc), de forme généralement circulaire. Il fut breveté le par l'inventeur anglais . L'élastique est fabriqué à partir de latex.
