Les réactions de polymérisation
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• distinguer un monomère d'un polymère ;
• écrire l'équation d'une réaction de polyaddition ;
• donner la formule générale du polyéthène (polyéthylène) ;
• citer les usages de quelques polymères courants et le principe de leur recyclage.
Prérequis : les réactions d'addition.
Situation de départ
Chaises en plastique, bouteilles d'eau, pots de yaourt, boîtes alimentaires, tissus en nylon, peintures… sont fabriqués à partir de polymères synthétiques désignés par des sigles : PE, PVC, PS…
Le maïs, la pomme de terre et le blé contiennent de l'amidon, un polymère naturel.
Qu'est-ce qu'un polymère ? Qu'est-ce qu'une réaction de polymérisation ?
I. Les réactions de polymérisation
1. Monomères et polymères
Les tissus synthétiques, les peintures et les vernis sont formés de très grosses molécules, de masse molaire élevée : les macromolécules ou polymères.
Une polymérisation forme un polymère à partir d'un grand nombre de petites molécules
- identiques, appelées monomères : c'est la polyaddition de molécules insaturées ;
- différentes, appelées hétéromères : c'est la polycondensation, qui élimine de petites molécules (eau, ammoniac…). Exemple : le nylon, obtenu à partir d'un diacide HO2C-(CH2)4-CO2H et d'une diamine H2N-(CH2)6-NH2.
2. Le motif et le degré de polymérisation
Le groupe d'atomes qui se répète dans le polymère est le motif ; le nombre n de motifs est le degré de polymérisation (ou indice de polymérisation).
II. Quelques polymères d'addition
1. Le polyéthène (PE)
Dans des conditions convenables de température, de pression et avec un catalyseur, l'éthène se polymérise :
Deux sortes de polyéthène
| PEHD (haute densité) | PEBD (basse densité) | |
|---|---|---|
| température de fabrication | 90 °C | 200 °C |
| pression de fabrication | 10 bar | 2500 bar |
| usages | réservoirs, caisses rigides, canalisations, casiers à bouteilles | sacs et films, sacs poubelles, jouets, bouteilles, tuyaux, gaines de câbles |
2. Le polychlorure de vinyle (PVC)
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