Les polymères et leur chimie (Stéphane GIBAUD)

1
1
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Les polymères et leur chimie
DES de Pharmacie Hospitalière
S. Gibaud
Laboratoire de pharmacie clinique et biotechnique
2
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Les matières plastiques
Plastique : propriété pour un matériau de pouvoir être moulé, subir
des modifications réversibles sous l’effet de contraintes
mécaniques.
On entend par « matières plastique » un composé
macromoléculaire organique obtenu par polymérisation,
polycondensation, polyaddition ou autre procédé similaire à
partir de molécules de poids moléculaire inférieur ou par
modification chimique de macromolécules naturelles .
Deux grandes familles :
thermoplastiques et thermodurcissables.
Molécules organique, basée essentiellement sur la chimie du
carbone.

2
3
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Généralités sur les polymères
1. Polymères dans l’ensemble des matériaux
1.1. Matériaux organiques et inorganiques
= composés organiques
= molécules géantes (MM > 10 kg/mol)
Structure en chaîne --> propriétés particulières
Exemple : élasticité caoutchoutique
4
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Généralités sur les polymères
linéaire ramifié
peigne
dendrite
Réseau - ex : élastomère
Réseau - ex : thermodur
échelle
Principaux types d’architecture macromoléculaires
étoile

3
5
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Généralités sur les polymères
1.2. Conséquences du caractère organique
12.1. Stabilité thermique limitée
stabilité < 200°C
énergie de dissociation ≈ 300- 350 kJ.mol-1
1.2.2. Caractère d’isolant électrique et thermique
1.2.3. Faible densité
1.3. Conséquence de la structure en chaîne
faible rigidité
liaisons fortes dans l’axe des chaînes
liaisons de Van der Waals dans l’axe perpendiculaire
6
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Structure des monomères
2. Les trois échelles de structure
Pièce
monofonctionelle Pièce difonctionelle Pièce trifonctionelle Pièce quadrifonctionelle

4
7
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Structure des monomères
C O CH2
O
OH C N Cl
C
H2O S C
F2Si
CH3
CH3
C O
O
C N
HS
O2
O
C
C
O
NH
NCH
CC C
encombrants
polaires
CnH2n+1
Groupements
monofonctionels
Groupements
difonctionels
Jonctions
tridimentionelles
Structure à
l’échelle moléculaire
Principaux groupements
Élémentaires rencontrés
dans les polymères
industriels
8
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Structure des chaînes
polymériques
3. Ordre/désordre dans les chaînes
3.1. Irrégularité structurale (1aire)
Extrémités
Ramifications
Ces irrégularités jouent un rôle :
- sur le vieillissement
ex : doubles liaisons le PE et le PVC
- limiter la cristallisation
- sur le plan rhéologique
ex : ramifications longues

5
9
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
séquence isotactique
--> hélice
séquence syndiotactique
--> zig-zag
séquence héterotactique
RRR
R R
(R)
R R
R
R
Polymères
stéréotactiques
Polymères
atactiques
Structure des chaînes
polymériques
3.2. Stéréorégularité
10
Stéphane GIBAUD
Laboratoire de Phamacie Clinique - UHP Nancy 1
Structure des chaînes
polymériques
3.3. Homopolymères et copolymères
3.3.1. Les homopolymères
Polymérisation
n
Exemple : le poly(chlorure de vinyle) - PVC
H2C CHCl CH2CHCl n