POL17: La copolymérisation

Différents monomères peuvent être transformés par polymérisation par addition en une seule et même molécule polymère. On dispose, pour ce faire, de différentes techniques qui donnent lieu à trois grandes catégories de copolymères.

- Sur l'illustration POL 17-1, on représente la manière
  dont, lors d’une polymérisation par addition, les divers
  constituants d’un mélange de deux monomères (rouge
  et vert) peuvent être incorporés de n’importe quelle
  manière dans des chaînes polymères (copolymères
  statistiques).
  Le type d’incorporation est déterminé par les
  réactivités relatives des monomères et des centres en
  croissance (la plupart du temps de type radicalaire) qui   sont impliqués dans le processus. Cette technique
  procure au spécialiste des polymères un large éventail
  de possibilités pour synthétiser des polymères qui
  doivent répondre à des besoins spécifiques. A titre
  d’illustration on peut citer:

• l’incorporation d’un monomère qui augmente la solubilité du polymère dans un solvant donné, par exemple, dans de l’eau, par addition d’acide acrylique dans un polymère essentiellement insoluble dans l’eau;
• l’incorporation d’un monomère qui augmente de manière spécifique l’adhérence du copolymère à des surfaces déterminées;
• l’incorporation de monomères réactifs qui confèrent au copolymère la propriété de fixer des réactifs spécifiques tels que des colorants, des antioxydants, des agents de blanchiment, des groupes photoactifs, etc.

On connaît de nombreux autres exemples.

- Sur l'illustration POL 17-2, on représente la formation
  de copolymères greffés.
  Lorsqu’on peut créer un centre actif sur une chaîne
  polymère existante (par voie radicalaire ou par voie
  ionique), la polymérisation d’un second monomère va
  se déclencher à partir de cet endroit.

  La formation de chaînes latérales confère diverses
  propriétés intéressantes aux copolymères greffés.
  Une application importante concerne le greffage de
  polystyrène ou de copolymère de styrène-acrylonitrile
  sur du butadiène ou sur des caoutchoucs de
  copolymères de butadiène-acrylonitrile dans la
  confection d’élastomères de type ABS. On peut
  augmenter la résistance au choc de caoutchoucs de
  butadiène par greffage de styrène.

- Dans le texte qui accompagne l'illustration POL 06, on
  fait mention de la possibilité de polymériser, dans la
  polymérisation anionique par addition, un second
  monomère sur une chaîne d’un premier monomère sur
  laquelle le caractère anionique est conservé (“living
  polymer”).
  La configuration de copolymères (bi)séquencés de ce
  type est représentée sur l'illustration POL 17-3. Il
  s’agit d’une technique intéressante pour synthétiser
  des copolymères séquencés. Ces copolymères sont
  constitués par deux séquences successives de deux
  monomères. A l’occasion, on peut même incorporer
  plus de deux types de monomères (triséquences).
  C’est ainsi que l’on obtient un copolymère triséquencé
  (copolymère de styrène-butadiène-styrène) important
  à l’échelle industrielle, dont les propriétés, à titre
  d’élastomère, sont très apparentées à celles du
  caoutchouc naturel (KRATON). Des copolymères
  séquencés d’oxyde d’éthylène et d’oxyde de propylène
  sont connus comme agents mouillants (PLURONICS).