Les matériaux polymères en quelques clics - 1

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1 Les matériaux polymères en quelques clics - 1
Macromolécule : molécule de (très) haute masse molaire, constituée d'une succession d'unités structurales identiques (unités de répétition). Polymère : substance constituée de macromolécules Les propriétés particulières des polymères et de leurs solutions sont dues avant tout à ce caractère macromoléculaire (répétition de très nombreuses interactions élémentaires) M = m0  nombre d'unités de répétition

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Du monomère à la pelote statistique C H C H 2 C H 2 n Liaison C – C = 1,63 Å Rg PS g/mol 100 Å

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polymère = assemblage de nombreuses macromolécules individuelles qui n'ont pas toutes la même longueur  masses molaires moyennes

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Sur quoi sont fondées les propriétés d'un matériau polymère ?  assemblage de nombreuses chaînes individuelles en interaction  état amorphe ou semi cristallin selon la nature des interactions La nature des interactions dépend de la structure des chaînes (constitution, chimie) et de leur longueur (masse critique enchevêtrement)

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Influence de la température sur les interactions  sur les propriétés mécaniques E, h T État solide amorphe État "liquide"  visqueux Les propriétés mécaniques, et donc la mise en œuvre de ce matériaux, dépendent de la structure des chaînes (constitution, chimie)

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L'organisation des segments conduit à une cristallisation plus ou moins importante des chaînes polymère Amorphe Kevlar Semi cristallin

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D Thermoplastiques vs. Thermodurs Cas particulier des élastomères et thermoplastiques élastomères 22% 78% Thermoplastiques 35,8 Millions T Thermodurcissables 10,4 Millions T 46, 2 millions de tonnes consommées par les différentes industries en 2000 Source :

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polymères en solution Solubilisation : les molécules de solvant doivent pénétrer dans le polymère et séparer les macromolécules.  Nouvelles interactions segments – molécules de solvant - Problème des enchevêtrements - Difficulté supplémentaire si cristallisation Influence de la qualité du solvant  paramètre de solubilité  Solutions visqueuses, comportement souvent non newtonien Solvant  Bon solvant

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Les objets appelés couramment plastiques ou matières plastiques comportent en fait un nombre plus ou moins important de constituants autres que des macromolécules : on désigne couramment par "plastique" ou "matières plastique", "toute matière contenant, comme ingrédient essentiel, un haut polymère" Définition donnée dans les normes ISO 472 (novembre 1999) et NF EN ISO 472 (janvier 2002) Outils Produits Plastiques Matériaux Plastiques Chimie Macromoléculaire Polymères Matériaux Polymères Adjuvants Renforts

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Le marché des polymères BTP 18,90% Emballage 37,30% Automobile 7,20% Agriculture 2,60% Industrie lourde 5,40% Électricité et électronique 7,30% Autres utilisations domestiques (sport, loisirs, santé, mobilier …) 21,30% Source : Débouchés des plastiques en ADEME : Étude du marché des matériaux biodégradables (juillet 2003)