Matériaux Polymères : Structures et propriétés Cours présenté aux Etudiants des Classes Préparatoires Pr. LATIFA TAJOUNTE Année Universitaire: 2022-2023 Plan Introduction Présentations et définitions • Exemples de polymères naturels • Exemples de polymères artificielles Classifications des polymères • Selon l’architecture • Selon les propriétés • Selon le nombre de monomère • Selon l’ordre moléculaire • Stéréorégularité ou tacticité Etude quantitative des propriétés des polymères • Outils statistiques de caractérisation des polymères Réactions de polymérisation Classifications des polymères et propriétés • Transition de phases par élévation de température • Solubilité des polymères • Propriétés mécaniques Adjuvants et renforts Introduction Matériaux homme (habitat, vêtements, moyens de transports, de communications, équipement…etc. Les grandes périodes de la préhistoire étaient définies par les matériaux maîtrisés (âge de pierre, âge du bronze, du fer…) • La science des matériaux permet de concevoir de nouveaux matériaux adaptés à chaque nouvelle application technologique. • La conception d’un nouveau matériau doit être adapter au mieux à l’application visée et de son procédé de fabrication. Introduction Les métaux : (métaux ferreux, les alliages Al, Cu) Liaisons : métalliques Propriétés : denses, excellente résistance et bons conducteurs thermiques et électriques Les céramiques : (pierre, brique, verre, béton) Liaisons : ioniques Propriétés : moins denses, résistants et isolants thermiques et électriques Les polymères : (plastique, cellulose) Liaisons : covalentes, faibles Propriétés : très peu denses, résistants et mauvais thermiques et électriques Les composites : (béton armé, bois) Combinaison hétérogène des matériaux Propriétés : en fonction de l’application Présentation et définitions Polymère: [Polus (plusieurs) et Méros (parties)] Une molécule géante (macromolécule) de masse molaire élevée (masse molaire >10 kg.mol-1et atteignent 107 g.mol-1) constituée par la répétition, en grand nombre, de groupes d'atomes, appelés unités constitutives ou de récurrence et qui dérivent de molécules de faible masse molaire Monomère : (motif constitutif ou unité de répétition ou unité monomère) Est la plus petite unité constitutive dont la répétition conduit à une macromolécule régulière, Ce motif est mis entre parenthèses, indicé n pour signaler le nombre de répétition pour la représentation du polymère Exemple : n est appelé « degré de polymérisation » Identifier le motif d’un polymère à partir de sa formule Nylon 6,6 : (polyamide) Polystyrène : Présentation et définitions Polymère / Plastique: La différence clé entre le polymère et le plastique est que le polymère peut être naturel ou synthétique alors que le plastique est un polymère synthétique. Les plastiques sont un type de polymères, la majorité est constituée de polymères obtenus à partir du pétrole (résine polymère à laquelle on ajoute des adjuvants et des additifs) Polymère / Macromolécule : Le polymère est fabriqué à partir de monomères, les macromolécules peuvent ou non être constituées de monomères. Les polymères sont des macromolécules mais toutes las macromolécules ne sont pas des polymères Certains polymères sont solubles dans les solvants organiques alors que la plupart des macromolécules sont hautement insolubles dans l’eau et dans d’autres solvants similaires Synthétiques / naturels / artificiels : Les polymères synthétiques, obtenus par synthèses, les polymères naturels (caoutchouc), issus de la nature et les polymères artificiels obtenus par modification des polymères naturels Exemples de polymères naturels : Les fibres naturelles Protéines : ce sont des polyamides (ADN, enzymes, soie, laine) Amidon : ce sont des sucres cycliques (blé, maïs, riz, pommes de terre), ils sont comestibles, c’est notre réserve des sucres (sucres lents), notre organisme est capable de les digérer Cellulose : on trouve dans le coton, le lin, le chanvre, le bois. On ne la digère pas O H O H Exemples de polymères naturels : Chitine et Chitosane : ce sont des chaines glucoses sur lesquelles sont greffées des groupes amides (carapace des crustacés, des animaux à coquilles et les insectes), utilisés en textiles antifongiques ou antibactériens le plus répandu dans la nature après la cellulose. Cependant, elle est soluble dans très peu de solvant (applications limitées), on la transforme chimiquement en chitosane Caoutchoucs naturels: extrait de la sève et de l’hévéas (visqueux ± liquide) On attache artificiellement les chaines entre elles par un procédé de vulcanisation (inventé par Goodyear) : on fait intervenir x atomes de soufre pour accrocher les chaines entre elles Exemples de polymères artificielles : Le tableau suivant présente des polymères de synthèse très courants et de grande production : Classification des polymères et propréités La synthèse du polymère : par le choix des monomères et le mode de polymérisation que se décide l'architecture . Classification des polymères et propriétés (2) Selon les propriétés Polymères thermoplastique : Par une élévation de T, ils deviennent malléables et pâteux, fusibles et solubles (linéaires ou ramifiés). En se refroidissant, ils se solidifient et peuvent à nouveau être fondus (réversibilité). Facilement mis en forme et recyclables Polymères thermodurcissables : Par une élévation de T, ils deviennent durs, infusibles et insolubles (fortement réticulés). En se refroidissant, ils sont irréversibles (mise en forme unique). Non recyclables mais propriétés mécaniques supérieurs Elastomères : Ce sont des polymères linéaires faiblement réticulés avec une très grande déformabilité (les mêmes qualités élastiques que le caoutchouc) Classification des polymères et propriétés (2) Selon les propriétés En fait cette classification repose sur la nature des liaisons intermoléculaires : 1- Très faibles : dipôle/dipôle 2- Faibles: liaison H (la faiblesse peut être compensée par le nombre : fils textiles) 3- Fortes : Liaisons covalentes (réticulation) (3) Selon le nombre de monomères Homopolymères : Un seul monomère utilisé (PE, PP) Copolymères : Deux ou plusieurs monomères utilisés a- homopolymère, b- copolymère statistique (aléatoire) , c- copolymère alterné (ex. Nylon 6,6), dcopolymère séquencé (ou bloc) Classification des polymères et propriétés (3) Selon le nombre de monomères a- homopolymère ramifié, b- copolymère ramifié (greffé) (4) Selon l’ordre moléculaire Classification des polymères et propriétés (3) Selon le nombre de monomères Exemples : Copolymère statistique : styrène-acrylonitrile (SAN) : Ph CN Ph CN Copolymère greffé : PS choc Chaîne polybutadiène Chaîne styrène Copolymère Acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) : Classification des polymères et propriétés (4) Selon l’ordre moléculaire 1- Polymères cristallins : chaînes ordonnées. Les polymères totalement cristallins N'EXISTENT PAS, mais un refroidissement lent et l'étirement du polymère pendant la mise en forme permettent d'obtenir les zones cristallines 2- Polymères semi-cristallins : chaînes partiellement ordonnées. Ils ne sont pas homogènes, ils sont opaques 3- Polymères amorphes : chaînes organisées d’une façon aléatoire dans l’espace, sans ordre moléculaire. Ils sont homogènes et transparents et sont obtenus en refroidissant rapidement (trempe) un "liquide" polymère 4- Polymères amorphes orientés : obtenus lors de la mise en forme de polymères amorphes. Dans une extrudeuse, à l'état liquide, on leur donne la forme de films. Les chaînes sont étirées. Si le refroidissement est suffisamment rapide, les chaînes se figent dans cette position orientée (une meilleure résistance mécanique), cas des fibres Classification des polymères et propriétés Stéréorégularité ou tacticité Une polymérisation peut se faire de façon stéréorégulière ou non, les groupements R peuvent se placer soit régulièrement (stéréorégularité) soit au hasard. Isotactique : Tous les groupement R du même côté syndiotactique: Les groupements R sont en alternance R H R H RH atactique : Les groupements R sont disposés aléatoirement Classification des polymères et propriétés Stéréorégularité ou tacticité Remarques : • Le caractère cristallin est d’autant plus important que les ramifications et les réticulations sont peu nombreuses. • Le taux de stéréorégularité augmente le caractère cristallin : un polymère atactique a un caractère amorphe important alors qu’un polymère stéréorégulier a un caractère semi-cristallin (meilleur rapprochement des chaînes, augmentation des forces d’interaction). Etude quantitative des propriétés des polymères Masse molaire Les polymères sont constitués de molécules de masses différentes, Ils ont des longueurs de chaînes (chaînes individuelles dont le nb d’unités monomères varie), des distributions et donc des poids moléculaires très dépendants du procédé de polymérisation. Au lieu d’être caractériser par une masse molaire comme les substances chimiques simples, le polymère est définit par une masse moléculaire moyenne. Masse molaire d’une macromolécule : Mi = i x mo mo : masse molaire de l'unité monomère, i : degré de polymérisation Il existera Ni macromolécules de degré de polymérisation i et de masse molaire Mi Le nb total de chaînes N : N= σ∞ 𝒊=𝟎 𝑵𝒊 L'ensemble des chaînes de degré de polymérisation i pèse donc Wi = NiMi La masse totale de l’échantillon : W=∑Wi Etude quantitative des propriétés des polymères Etude quantitative des propriétés des polymères Masse molaire moyenne en nombre : Mn NM N i i i i Masse molaire moyenne en poids : Mw i NM NM i i i 2 i i i Indice de polydispersité (polymolacularité ou largeur de distribution):(Analogue à un écart type) M Ip w Mn Ip<1.1 échantillon monodisperse, au delà de 1.1 polydiperse Lorsque Mn=Mw, toutes les chaines macromoléculaires du polymère ont la même masse moléculaire et le même degré de polymérisation Les propriétés mécaniques et la viscosité à l’état fondu dépendent beaucoup plus des grandes molécules que des petites, d’où l’intérêt de connaître Ip et Mw Intérêt industriel : si on a des grandes molécules on obtient un produit trop visqueux et trop dur alors que si on n’a pas assez de grandes molécules on obtiendra un produit trop liquide ou trop souple Etude quantitative des propriétés des polymères La courbe de distribution peut être très large : longueurs de chaînes très différentes, où bien elle peut être très étroite: homogénéités de chaînes de longueur très proches Etude quantitative des propriétés des polymères Méthode d’exclusion stérique (SEC) ou Gel Permeation Chromatography (GPC): La phase stationnaire est un gel réticulé poreux et gonflé par la phase mobile, la taille des pores est de même ordre de grandeur que celle des macromolécules. Selon la taille des molécules (degré de polymérisation), elles peuvent pénétrer ou non dans les pores du gel. GPC : Les grosses molécules (degré de polymérisation élevé) sortent d’abord, Les petites (degré de polymérisation faible) ensuite. La séparation n’est pas basée sur le poids moléculaire mais strictement sur la taille de la matière à analyser Etude quantitative des propriétés des polymères GPC : A la sortie de la colonne, l’effluent chromatographique est caractérisé par un détecteur (réfractomètre), la réponse est une courbe de distribution où chaque hauteur et temps d’élution correspondent un poids moléculaire GPC : La transformation des temps de rétention au Mn et Mw s’effectue à l’aide d’un ordinateur, le calcul est basé su les données d’une courbe d’étalonnage préalablement tracée dans les mêmes conditions que l’échantillon à analyser (T, solvant, dimension des pores…) Polymérisation La synthèse met en jeu des réactions de polymérisation qui consistent à associer ces motifs de répétition par des liaisons covalentes Deux grandes méthodes : • Par réaction de polymérisation en chaîne (polyaddition) • Par réaction de polymérisation par étapes (polycondensation) • Polymérisations en chaîne : Ce sont des réactions ayant lieu grâce à la formation de centres actifs comme des radicaux ou des ions. La majorité des polymérisations en chaîne se fait par polyaddition. • Polymérisations par étapes : Ce sont des réactions ayant lieu entre des groupes fonctionnels. La majorité des polymérisations par étapes se fait par polycondensation. Polymérisation (polycondensation) • Une polycondensation est une réaction répétée • Lors d’une condensation : deux molécules réagissent pour former une autre avec élimination d’un résidu simple (eau, alcool, ammoniac) • Ces réactions classiques de la chimie organique portent sur des monomères polyfonctionnels. Le polymère résultant de la polycondensation est appelé polycondensat. Polymérisation (polycondensation) Polymérisation (polycondensation) Polymérisation (polycondensation) Polymérisation (polyaddition) Une réaction de polyaddition sans libération de sous produit est une réaction de polymérisation en chaîne. Dans ce cas, le mécanisme implique généralement l’ouverture d’une double liaison (C=C, par exemple) ou l’ouverture d’un cycle Le monomère s’additionne à l’extrémité d’une chaîne en croissance, le site réactif (radicaux, anions ou cations) est régénéré à chaque étape de la croissance Polymérisation (polyaddition) Exemple : Polymérisation radicalaire (PE, PP, PVC, PS) Etude quantitative des propriétés des polymères Intérêt industriel d’un matériau polymère : Propriétés mécaniques, thermiques et optiques (1)Transition de phases par élévation de température (2) Solubilité des polymères (3) Propriétés mécaniques Etude quantitative des propriétés des polymères Propriétés optiques : Généralement, ce sont des matériaux non conducteurs (Isolants), transparents (amorphe) et opaques (semi-cristallin) Exemples: PE basse densité : LDPE (20 à 40 ramifications / 1000 C) Nbreuses branches latérales d’où cristallisation difficile Applications : objets et films souples et transparents PE haute densité : HDPE ((1 à 5 ramifications / 1000 C) Pas ou peu de branchements, longues chaînes linéaires. Polymère cristallin Applications: récipients rigides et opaques Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Rappel : La température de fusion (Tf) est la T à laquelle un corps pur passe de l’état solide à l’état liquide. On observe une discontinuité de volume où les deux états (solide et liquide) peuvent coexister : transition de phase de 1er ordre Etat solide Etat liquide Cas des Polymères : Par chauffage: Les thermoplastiques se ramollissent et peuvent être mis en forme (réversible) Les thermodurcissables durcissent d’une façon irréversible, ils ne fondent pas, ils deviennent définitivement rigide et se carbonisent Cas des polymères: Solide rigide solide souple (caoutchoutique) Deux T de transitions de phase : Tg Transition vitreuse et Tf C’est une transition de phase de 2eme ordre liquide visqueux Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Polymère cristallin: Comme un corps pur, un polymère cristallin fond (passage de l’état solide à l’état liquide) à une T fixe (Tf ) (Le cristal parfait n’existe pas, on rencontre nécessairement des irrégularités ou des défauts on parle de polymère quasi -cristallin) Exemple de polymère cristallin : Kevlar (p-phénylènetéréphtalamide) (PPD-T) Les chaînes (rigide) sont très bien alignées : 1- système complétement conjugué pas la libre rotation autour de liaisons (confirmation anti bloquée) 2- Interaction intermoléculaires Liaison H (nombreuse) entre H de N et l’O du carbonyle Le Kevlar est un polymère thermoplastique et cristallin Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Pour cristalliser, il faut : • une très grande régularité des macromolécules (chaînes linéaires sans défauts) • des forces intermoléculaires importantes permettant une grande cohésion. Polymère amorphe : • Pas de régularité des macromolécules (enchevêtrement des chaînes) • des forces intermoléculaires faibles (les chaînes s’imbriquent les unes dans les autres) Comment Controller la cristallisation ? • Par refroidissement lent lors de la mise en forme • Ou par étirement Structurellement, une densité élevée s’obtient en diminuant les ramifications et favorisant la cristallisation Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température La présence d’une Tg indique une structure amorphe, elle correspond exactement à la T de déformation des segments des macromolécules. Physiquement, elle signifie la plage de T au changement réversible de la phase amorphe, correspondant au passage d’un polymère d’une forme dure et relativement cassante en une forme visqueuse ou caoutchoutique. L’intensité d’une transition vitreuse est proportionnelle à la quantité de la structure amorphe. Polymère amorphe : • T < Tg le polymère est à l’état vitreux (chaînes figées, solide dur et cassant) • T > Tg le polymère est à l’état caoutchoutique : état élastique Tg (thermoplastique/élastomère) : • Tg > Ta : polymère dur et peu déformable à Ta, Il s’agit d’un thermoplastique (Ex: Tg (PS) ≈ 100 °C • Tg < Ta polymère mou et déformable à Ta, Il s’agit d’un élastomère (Ex: Tg(caoutchoucs) ≈ −100 °C ) Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Polymère semi-cristallin: • Ils vont présenter des zones amorphes et des zones cristallines • Deux T de transitions de phase Tg et Tf (de l’état solide rigide à état solide souple et puis à l’état liquide ou caoutchoutique) Exemple de polymère semi-cristallin : PET (polyéthylène téréphtalate) Tg =73 °C et Tf= 255 °C Ta < Tg : le PET est dur à Ta, on peut le chauffer au dessus de sa Tg pour modifier sa forme et le mouler : il s’agit d’un thermoplastique. • T < Tg : état vitreux (matériau dur) brusque augmentation de la viscosité (vitreux : c’est transparent et dur comme vitre) • Tg < T <Tf : état solide souple (matériau moins dur et déformable) • T >Tf : état caoutchoutique puis liquide visqueux Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Commenter : • PMMA : à Ta, il n’est pas souple, il est vitreux transparent (lentilles de lunettes ou appareils photos) • PE : Il est ± souple • PDMS : Extrêmement souple, mou (joins de baignoires), cas particulier des polymères réticulés qui ne passent pas à l’état de pâte (réticulation) Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Facteurs influençant Tg : Masse molaire Chaîne principale Substituants Liaison H intermoléculaire Réticulations Adjuvants Tout facteur qui facilite le déplacement des chaînes les unes par rapport aux autres abaisse Tg (l’énergie pour passer dans un « état souple » est moins importante) Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Facteurs influençant Tg : Masse molaire Quand Mn augmente, Tg augmente et quand Mn diminue, Tg diminue aussi (sauf pour des valeurs élevé de Mn, ce facteur devient indétectable) Chaîne principale La présence de liaisons doubles, d’atomes électronégatifs, de cycles aromatiques entraîne une augmentation de la rigidité de la chaîne, donc une augmentation de Tg Exemple : −(CH2 − CH2)n − : Tg = -100 °C, −(O − CH2)n − : Tg = -50 °C, −(Ph − O)n −:Tg = +85 °C Substituants Cas des substituants rigides : les mouvements de chaîne sont gênés, Tg augmente Cas des substituants flexibles : plus leur taille augmente, Tg baisse Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Facteurs influençant Tg : Cas des substituants rigides Cas des substituants flexibles (Souplesse des groupes alkyles) Cas des substituants flexibles Interaction dipôle - dipôle Tg augmente / PE La tacticité influence Tg, mais On ne prévoit pas comment ?? Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Facteurs influençant Tg : Liaison H intermoléculaire Plus le taux de liaison H, plus Tg augmente, Ces liaisons augmentent l’énergie pour mettre en mouvement les chaînes. Réticulations Une réticulation croissante augmente Tg car les ponts covalents entre macromolécules s’opposent aux mouvements de longs segments de chaînes. Adjuvants Tg diminue par ajout d’adjuvants dits plastifiants, un plastifiant est une petite molécule peu volatile, miscible au polymère qui va se mettre entre les chaînes de polymères et augmenter le volume libre ce qui favorise la mobilité segmentaire. Etude quantitative des propriétés des polymères (1)Transition de phases par élévation de température Remarque : Par DSC (Differential Scanning Calorimetry), on a accès : - La mise en évidence de la transition vitreuse - Au taux de cristallinité, la phase vitreuse ne présentant pas de fusion 1- Déflexion proportionnelle à Cp de l’échantillon 2- ligne de base de la DSC 3- Transition vitreuse de la zone amorphe 4- pic de cristallisation 5- pic de fusion de la zone cristalline 6- début de l’oxydation par l’air DSC d’un polymère semi-cristallin Etude quantitative des propriétés des polymères (2) Solubilité des polymères Les polymères présentent tous la même caractéristique : ils gonflent tous, avant de se dissoudre. • Si les interactions entre les segments polymères et les molécules de solvant sont plus fortes que les forces d’attraction du polymère : bon solvant. Il provoquera l'expansion des bobines de polymère qui se solubilise • Si les auto-interactions polymère-polymère sont préférées: solvant médiocre. les bobines du polymère se contracteront a : contact, b : gonflement, c : chaînes écartées, d : étape initiale de solubilisation, e : étape finale de solubilisation Etude quantitative des propriétés des polymères (2) Solubilité des polymères La solubilité dépend de : • La composition chimique des molécules de polymère : Les thermoplastiques linéaire ou branché et les élastomère sont solubles dans certains solvant (Ex : PS /toluène) Les thermodurcissables sont insolubles dans tous les solvants (fortement réticulé), il y a gonflement du réseau tridimensionnel • La température • La qualité du solvant La solubilité diminue lorsque la masse molaire moyenne augmente Certains polymères sont capables d'absorber une énorme quantité d'eau sans jamais se solubiliser . Ce sont des polymères réticulés et portant sur leur chaîne des groupes hydrophiles (COOH ou COO- ). • Après absorption on obtient des hydrogels ( couches culottes, en trucage cinéma ( neige)) • Ils peuvent absorber jusqu’à 500% leur masse en eau Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques Loi de Hook et module d’Young : Une éprouvette cylindrique de section S et de longueur initiale l0 est soumise à une force de traction (étirement) F, elle prend alors une longueur l. Relation linéaire entre contrainte (σ) et l’allongement relatif (ε) est : Loi de Hooke : σ= E x ε avec σ=F/S et ε =(l-l0)/l0 On peut tracer les courbes σ = f(ε) pour tous les types de solides Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques Cas des polymères : Les courbes σ = f(ε) ne sont pas linéaires dans tout le domaine d'allongement, et leur allure est variable : Il existe une zone de contrainte/allongement assimilable à une droite dont la pente définit le module de Young E (homogène à une pression) Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques • Un matériau est élastique s’il revient en position initial immédiatement (réversible), il est viscoélastique s’il revient en position initial laborieusement en perdant la proportionnalité entre contraintes et étirements • Seuil de plasticité (σy) ou limite de plasticité : au-delà duquel le matériau devient plastique c-à-d il se déforme mais il ne revient pas à sa position initiale (taille de départ) • Plasticité (irréversible) : même si la force s’abaisse le matériau s’allonge jusqu’à atteindre une contrainte maximal ou contrainte à la rupture (σm /σr) • module très élevé correspond à peu de déformations alors un module faible correspond à une déformabilité importante • Un polymère dur : module élevé dont la rupture se produit quasi simultanément à la limite d’élasticité, il a un comportement fragile : faible allongement à la rupture • Le matériau est résistant : fort allongement à la rupture • Un élastomère : déformation élastique dans un large domaine de déformation Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques Les courbes différent selon le type de polymère et leur comportement : 1 dur et fragile, 2 dur et peu résistant, 3 dur et résistant, 4 mou, élastique et résistant, 5 polymère déformable, prêt pour la mise en forme Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques • Le module d’Young dépend de la T • A partir des courbes σ = f(ε) à différentes T : • on peut préciser les types de polymères • leur zone de T / leur comportement mécanique • Sa mesure permet d’accéder à la Tg d’un polymère Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques La variation de E lors de la Tg est d'autant plus faible que le polymère est plus cristallin Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques E=f(T) pour un polymère réticulé (3D) État vitreux état caoutchoutique destruction chimique Tg La "réticulation" par présence de zones cristallines améliore les performances mécaniques mais diminue l'élasticité. Un matériau semi-cristallin est opaque si les zones cristallines dépassent une taille limite. Un matériau semi-cristallin est plus dur mais plus fragile qu'un amorphe, et il a une densité plus élevée Etude quantitative des propriétés des polymères (3) Propriétés mécaniques E=f(T) pour un copolymère statistique Une seule Tg intermédiaire entre Tg(A) et Tg(B) E=f(T) pour un copolymère à bloc Deux Tg voisines de Tg(A) et Tg(B), E est fonction de la composition Adjuvants et Renforts La stabilisation est la modification du matériau par d’autres produits, destinés à augmenter sa durée de vie Adjuvants : On appelle adjuvants les substances mélangées aux polymères, destinées à modifier ou améliorer leur comportement en machine de transformation, ou bien les propriétés d’usage des matériaux finis (propriétés physiques, stabilité à l’environnement) Les composés incorporés à moins de 5% sont appelés « adjuvants », ceux incorporés à plus de 5% sont appelés additifs • • • • Les colorants ou pigments Les anti UV (hydroxybenzophénones, quenchers) Les ignifugeants (évite la combustion, dérivés halogénés phosphatés) Les anti oxydants (ils réagissent avec l’O à la place des polymères, les phénols à encombrement stérique, H.A.L.S) • Les lubrifiants (ils améliorent l’écoulement et le démoulage des pièces) • Les antistatiques (ils augmentent la conductivité électrique en surface) • Les fongicides (évite la formation de bactéries) Adjuvants et Renforts Renforts : On désigne par renfort tout produit, ni soluble ni miscible qui mélangé à un polymère, permet d'améliorer une ou plusieurs caractéristiques (électriques, chimiques, mécaniques, coût de production) du mélange final. Ils sont classés en quatre groupes : 1- Réduit les coûts, augmente la sensibilité aux rayures ( mobiliers de jardin) 2- Augmente la résistance thermique, la rigidité et colore en blanc 3- Résistance thermique et mécanique 4- Bonnes propriétés en fatigue, résistants en traction (pâles d’hélicoptères, Kevlar)