POL08 - POL09: Des polymères obtenus par polymérisation par addition

On peut obtenir une très grande diversité de polymères par polymérisation par addition. La pétrochimie représente une source importante de constituants monomères comme on l’a déjà mentionné dans DIDAC 2 (PO-Pétrochimie). Un certain nombre des applications les plus importantes des polymères dérivés a été illustré dans ce chapitre. Nous allons à présent répartir les polymères en différentes classes et en mentionner les aspects les plus marquants.

- Sur l'illustration POL 08-1, on trouve les
   POLYOLEFINES dont le POLYETHYLENE (PE) et le
   POLYPROPYLENE (PP) sont les plus importants.
   Sous l’appellation POLYETHYLENE, on trouve les
   polymères basse densité (LDPE) dont les chaînes sont,    la plupart du temps, ramifiées et manifestent une
   aptitude médiocre à la cristallisation. On les utilise
   principalement comme matières plastiques flexibles,
   entre autres, comme matière d’emballage et dans le
   mobilier.
   Les polymères haute densité (HDPE) possèdent moins
   de chaînes ramifiées et leur aptitude à la cristallisation    est meilleure. On les utilise dans des articles ménagers    (seaux, ustensils de cuisine), dans des jouets, dans
   l’industrie automobile, ainsi que dans des matériaux
   d’emballage résistants.
   Le POLYPROPYLENE (PP) est surtout connu par le fait
   que sa synthèse a été facilitée par l’utilisation des
   catalyseurs Ziegler-Natta (voir plus loin l'illustration
   POL 11). Il possède un degré élevé de cristallinité et
   est de plus en plus utilisé, entre autres, dans
   l’industrie automobile et comme fibres textiles.

- Sur l'illustration POL 08-2, on trouve les
   FLUOROPOLYMERES dont un exemple spécifique est le
   POLYTETRAFLUORETHYLENE ou le TEFLON. Il s’agit de
   polymères importants pour lesquels il existe une large
   gamme d’applications. Ils sont très stables dans des
   environnements très divers et ceci dans une plage de
   température entre – 200° C et 260° C. On les utilise
   pour:

• le recouvrement de canalisations, de tuyaux, de pompes et d’autres équipements industriels
• l’isolation de câbles et de fils électriques
• des outillages possédant des propriétés anti-adhésives.

- Le groupe POL 08-3 comprend le POLYSTYRENE, ses
   dérivés et ses copolymères. Le polystyrène est un
   polymère rigide possédant une stabilité dimensionnelle
   élevée. On l’utilise, entre autres, à des fins d’isolation
   (résine synthétique). Il s’agit d’un bon isolant
   électrique et il possède une excellente transparence
   optique. Le polystyrène est complètement amorphe et    peut être aisément traité. Avec le butadiène et
   l’acrylonitrile, on prépare des copolymères à partir
   desquels on obtient des caoutchoucs d’excellente
   qualité (SBR, SAN, ABS).

- Les polymères de DIENES tels que le BUTADIENE,   
   l’ISOPRENE et le CHLOROPRENE apparaissent dans le
   groupe POL 08-4. On illustre différentes formes
   isomères du polybutadiène. Il s’agit principalement
   d’élastomères (caoutchoucs). Ils manifestent une
   aptitude aisée à la réticulation via les liaisons doubles
   qui subsistent (vulcanisation; voir l'illustration POL
   18). Ces polymères sont utilisés dans:

• des pneus pour véhicules automobiles
• des revêtements de sols
• des semelles de chaussures
• des vêtements
• l’isolation électrique.

- La FAMILLE VINYLIQUE est reprise dans le groupe POL
   09-5. Parmi les polymères vinyliques les plus
   importants, on citera:

• le CHLORURE DE POLYVINYLE (PVC).
  Il s’agit d’un polymère possédant une faible cristallinité. On l’utilise pour la réalisation d’objets durs et rigides.
• l’ACETATE DE POLYVINYLE (PVOAc).
  On utilise ce polymère à l’échelle industrielle dans des peintures aqueuses préparées à partir de latex via une polymérisation en émulsion. On l’utilise également dans des adhésifs et à titre de couche de protection pour le papier et les vêtements.
• l’ALCOOL POLYVINYLIQUE (PVOH).
  Ce polymère représente un épaississant important pour matières d’enduction et pour des adhésifs.
• le CHLORURE DE POLYVINYLIDENE (SARAN)
  Ce polymère possède une faible perméabilité pour les graisses, les huiles, la vapeur d’eau et l’oxygène. On l’utilise comme matière d’emballage, comme matière d’enduction, dans des peintures et comme fibres pour des vêtements.

- Dans le groupe POL 09-6, on envisage enfin les
   polymères de la FAMILLE DES ACRYLATES. Parmi les
   polymères les plus importants, on citera:

• le POLYMETHACRYLATE DE METHYLE (PMMA)
  Il s’agit d’un polymère complètement amorphe possédant une stabilité dimensionnelle excellente et une bonne transparence optique.
  On l’utilise entre autres:
  - A titre de substitut pour des verres et pour des
     lentilles.
  - Pour des fenêtres dans des bâtiments tels que
     des restaurants et des serres.
  - Dans l’industrie aéronautique et dans l’industrie
     automobile.
• le POLYACRYLONITRILE (PAN)
  Il s’agit d’un polymère important que l’on utilise comme fibre et comme composant de caoutchouc (conjointement avec le styrène et le butadiène).
• le POLYACRYLAMIDE (PAA)
  On utilise ce polymère pour le traitement des eaux usées industrielles et comme floculant pour le traitement de matières minérales. Sous sa forme réticulée, on l’utilise dans l’électrophorèse sur gel.