Polymeeri

Polymeerit ( Etymologia : alkaen Greek Polus , enemmän ja Meros osa) ovat luokka materiaaleja . Kemiallinen näkökulmasta polymeeri on joukko, joka koostuu useista makromolekyyleistä (molekyyli, joka koostuu monien alayksiköiden toistosta ).

Tunnetuimmat polymeerit ovat:

luonnonkuidut:
- polyholosidikuidut (sokeripolymeeri):
  - selluloosa : puu , paperi , luonnon tekstiilit ( hamppu , pellava , puuvilla );
  - monimutkaiset hiilihydraatit: tärkkelys, glykogeeni ja muut kuidut ...
- nukleiinihapot: DNA ja RNA ovat kovalenttisilla sidoksilla kytkettyjen nukleotidien polymeerejä ;
- proteiinikuidut: nahka ( kollageeni ), silkki ja villa ( keratiini ) jne. ;
- proteiinit, jotka ovat aminohappojen polymeerejä;
muovit ;
kumit luonnollinen ( lateksi ) ja keinotekoinen;
liimat ;
maalauksia ;
hartsit .

Niitä käytetään laajalti komposiittimateriaalien matriiseissa .

Niillä on seuraavat yleiset ominaisuudet:

ne ovat "kevyitä" materiaaleja, niiden tiheys on pieni (yleensä alle 1 500 kg · m -3 , ts. tiheys veteen nähden on alle 1,5);
ne ovat yleensä joustava, termoplastinen polymeerit on Youngin moduuli pienempi kuin noin 3 GPa , verrattuna noin 20 GPa betoniin, 70 GPa alumiinin ja 200 GPa teräksen;
ne ovat stabiileja vain kohtalaisissa lämpötiloissa. Useimmat termoplastisia polymeerejä pehmenee tai sulaa lämpötiloissa välillä 100 ° C ja 250 ° C ; polymeerin sanotaan olevan " termostabiili ", jos se kestää 300 ° C : n muutaman hetken, useimmat polymeerit hajoavat korkeammissa lämpötiloissa;
ne ovat sähkö- ja lämpöeristimiä , lukuun ottamatta erikoistapauksia.

Ominaisuudet määräytyvät:

makromolekyylien kemiallinen luonne ja erityisesti sidokset, jotka voidaan muodostaa ketjun atomien ja naapuriketjujen välillä; atomien väliset sidokset voivat olla joustavia tai jäykkiä, heikkoja tai vahvoja;
makromolekyylin "muoto": se voi olla pitkä tai lyhyt lineaarinen ketju tai muutoin haarautunut, silloitettu rakenne. Makromolekyylit voidaan sijoittaa satunnaisesti tai ne ovat linjassa. Ne voivat lukittua muodostaen kristalliitteja ;
formulaation (tavallinen, Ainesosan määrä): Sen lisäksi, että makromolekyylit, otetaan käyttöön erilaisia komponentteja ( kuorma mahdollisesti vahvistaa, pehmitintä , antioksidantti , kovetinsysteemin vulkanoinnin varten elastomeerin , aniotsonantti, palonsuoja , väriaine , kuivatukseen , agentti asetus toteutetaan , sähköjohdinta, jne . ).

Synteettisistä polymeereistä on tullut olennainen tekijä hyvin monissa arjen esineissä, joissa ne ovat usein korvaaneet luonnollisia aineita. Ne ovat läsnä monilla teollisuuden aloilla. Tärkeä nouseva alue keskittyy nyt ei-kovalenttisten sidosten muodostamiin supramolekulaarisiin polymeereihin .

Maan kansantuotteen (BKTL) ja sen polymeerien kulutuksen välillä on läheinen korrelaatio .

Historiallinen

Luonnolliset polymeerit olivat ensimmäisiä ihmisten käyttämiä materiaaleja: puu- ja kasvikuituja, nahkaa, eläinjänteitä, villaa jne.

Makromolekyylin käsite ilmestyi vasta myöhään kemian historiassa . Vaikka varoittavia merkkejä ovat Wilhelm Eduard Weber tai Henri Braconnot aikaisin XIX th vuosisadan Monet tutkijat pitävät tätä aggregaattien tai misellejä. Termi ”polymeeri” käytetään ensimmäisen kerran vuonna 1866 , jonka Marcellin Berthelot . Vulkanoinnissa vuonna 1844 ja tuotanto Bakelite 1910 oli ensimmäisten joukossa teollisia sovelluksia. Makromolekyylin idea hyväksyttiin vasta 1920 - 1930-luvulla , erityisesti Hermann Staudingerin työn ansiosta .

Seuraavaa makromolekyylitieteen teollista kehitystä kiihdytti sitten toinen maailmansota . Yhdysvalloissa on evätty tarjontaa luonnollisen kumin peräisin Kaakkois-Aasiassa , kun se tuli sota . Sitten he käynnistivät valtavan tutkimusohjelman, jonka tarkoituksena oli löytää synteettisiä korvikkeita.

Toteutusprosessit

Kaikkien muotojen ja nopeuksien vaatimusten täyttämiseksi on kehitetty useita menetelmiä polymeerimateriaalien muotoilemiseksi , mukaan lukien:

ekstruusion avulla muotin : jatkuva prosessi valmistaa monimutkaisia profiilit, levyt, kalvot, jne. , korkea tuotantoprosentti; muunnos on koekstruusio;
kehruu : usein polymeeristä sulassa tilassa; saadaan tekstiilikuidut (merkit Tergal , teryleeni (sv) , Dacron , nailon , Rislan , Orlon , lycra , Tyvek , Dyneema , Kevlar , jne. );
ruiskutus : suuri valikoima osia, hyvä tarkkuus ja hyvä pinnan ulkonäkö, korkea nopeus (kodinkoneiden komponentit, hammaspyörät, pumput jne. );
puhallusmuovaus : panosprosessi onttojen kappaleiden ( pullot , pullot jne. ) valmistamiseksi,
- suulakepuristuspuhallusmuovaus ,
- venytyspuhallusmuovaus ;
puristamiseen-inflaatio : elokuvien, laukkuja , jne toisin kuin suulakepuristuspuhallusmuovaus, tässä prosessissa ei käytetä muottia;
pyörivä muovaus : suljettu osa, joka voi olla erittäin suuri (säiliöt, lelut, ilmapallot jne. );
lämpömuovaus : sopii hyvin suurille pinta- ja ohuille osille (pakkaus, auto- ja rakennusosat, kylpyammeet jne. );
valamalla mukaan puristamalla tai puristamalla-siirto : soveltuvia menetelmiä hartsien lämpökovettuva ennalta polymeroidaan (osittain polymeroida) ( fenolimuovien , aminomuovit , polyesterit, tyydyttymättömät , jne. ).

Vahvistettujen muovien osalta on nyt saatavilla noin viisitoista käsittelymenetelmää ( pultruusiota jne.).

Galleria

Suulakepuristetut PVC- putket
Pala muovi ruiskuvalettu
Keloja kuitu on Dacron
Joustava säiliö varten palontorjunnan kangasta polyesteri päällystetty PVC
Elastomeereistä ja synteettisistä kuiduista valmistettu rengas

Esimerkkejä

Polymeeri-polymeeri-seokset

Termoplastiset polymeeri-polymeeriseokset (englanniksi poly- seos ; "seos" on väärä nimi) ovat kahden (tai useamman) erilaisen ja yhteensopivan polymeerin läheisiä mekaanisia seoksia. Toisin kuin kopolymeerit, kemiallista sidosta ei muodostu . Esimerkkejä:

PPO / PS : PS tuo käyttöönoton helpoksi ja vähentää kustannuksia. Katso Noryl ;
PP / EPDM : termoplastinen elastomeeri; EPDM tarjoaa vastustuskykyä kylmäiskuille ;
PC / ABS : parannettu jäykkyys , iskunkestävyys ja palonkestävyys (Bayblend, Pulse, Anjablend A -merkit).

Makromolekyylikonsepti

Kolmiulotteinen polymeeri koostuu yhdestä makromolekyylistä, joka kehittyy kaikissa kolmessa avaruuden suunnassa; Tämä kolmiulotteinen makromolekyyli saavuttaa makroskooppisia mitat ( esim: Fenolimuovi ).

Makromolekyyli on korkea molekyylipaino molekyyli , yleensä koostuu toistoa atomien tai ryhmien atomia, kutsutaan rakentaa yksiköitä ja johdetaan itse asiassa tai käsitteellisesti, matalan molekyylipainon molekyylejä.

Monissa tapauksissa molekyylin voidaan katsoa olevan suuri molekyylipaino, kun yhden tai muutaman yksikön lisäämisellä tai poistamisella on vain merkityksetön vaikutus molekyyliominaisuuksiin.

Itse asiassa on hyvin vähän esimerkkejä makromolekyyleistä, joita ei saada toistamalla rakenneyksikköä. Pikemminkin niitä esiintyy luonnollisten makromolekyylien, erityisesti tiettyjen proteiinien, alueella .

Termillä polymeeri on edelleen useita määritelmiä hyväksytystä näkökulmasta riippuen. On myös mahdollista löytää oligomeerit (jotka eivät koostu makromolekyyleistä), jotka kuuluvat polymeerien perheeseen. Aikaisemmin ja viime aikoihin asti varsinaisia polymeerejä (termin nykyisessä merkityksessä) kutsuttiin myös "korkeaiksi polymeereiksi". Voidaan huomata, että ilmaisua " polymeroitumisaste " käytetään aina merkitsemään sekä makromolekyylin että oligomeerisen molekyylin monomeeriyksiköiden lukumäärää .

Polymeeri on orgaanista (useimmiten) tai epäorgaanista .

Se johtuu suuren määrän identtisten tai erilaisten monomeeriyksiköiden kovalenttisesta liittämisestä .

Polymeeri voi olla luonnollinen ( esim. Polysakkaridit , DNA ); keinotekoinen , saatu luonnollisen polymeerin ( esim. selluloosa-asetaatti , metyyliselluloosa , galaliitti ) kemiallisella modifikaatiolla ; tai synteettinen , valmistettu polymeroimalla monomeerimolekyylejä ( esim. polystyreeni , synteettinen polyisopreeni ).

Polyolefiinit , edustaa pääasiassa polymeerien termoplastinen FMCG polyeteeni ja polypropeeni , ovat suurin perheen polymeerejä.

Kenraali

Polymeeri voi olla nestemäisessä (enemmän tai vähemmän viskoosissa ) tai kiinteässä muodossa huoneenlämpötilassa. Kiinteässä tilassa sitä voidaan käyttää materiaalina, jolla on riittävät mekaaniset ominaisuudet. Nestemäinen polymeeri huoneenlämpötilassa voidaan muuntaa materiaaliksi, jos se on silloitettavissa ; elastomeerit ovat materiaaleja on saatu silloittamalla lineaaristen polymeerien nestemäisiä huoneenlämpötilassa.

Polymeerit käyttäytyvät viskoelastisesti . Ne todellakin osoittavat samanaikaisesti elastisia ominaisuuksia ja viskoosia luonnetta.

Monomeeriyksiköiden sekvenssi voidaan tehdä lineaarisesti (lineaariset polymeerit), niillä voi olla satunnaisia haarautumia (haarautuneita ja haarautuneita polymeerejä ) tai systemaattisia ja säännöllisiä ( dendrimerejä ).

Koska vapausasteiden n konformaation (järjestely avaruudessa) kunkin monomeeriyksikön, konformaatio polymeerin tuloksia tästä sekvenssin kanssa, mutta myös vuorovaikutukset yksiköiden välillä.

Yhden tyyppisestä monomeeristä valmistettuja polymeerejä kutsutaan homopolymeereiksi ( esim. Polyeteeni, polystyreeni). Heti kun ainakin kahden tyyppiset monomeerit osallistuvat makromolekyylien muodostumiseen, puhumme kopolymeereistä ( styreenibutadieenin tapaus ). Kopolymeerien moninaisuus on erittäin tärkeää. Näillä materiaaleilla on fysikaalis-kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet välituotteina vastaavien homopolymeerien kanssa saatujen kanssa.

Kemikaalireaktioissa on kaksi pääryhmää, jotka mahdollistavat polymeerien valmistamisen: ketjupolymerointi tai polyadditiota (esimerkiksi polyeteenin, polypropeenin, polystyreenin tuottamiseksi) ja vaihe-polymerointi tai polykondensaatio (esimerkiksi poly (tereftalaattieteeni) , lyhenne PET).

Termi "polymeeri" tarkoittaa runsautta ja erilaisia materiaaleja: hienoimmista proteiineista suurlujuisiin Kevlar- kuiduihin . Tiettyjä polymeerejä käytetään liuoksessa, esimerkiksi shampoissa ; toiset muodostavat kiinteitä materiaaleja.

Näitä sovelluksia varten polymeerit sekoitetaan yleensä muiden aineiden kanssa - täyteaineiden, kuten liidun (erittäin halpa materiaali), pehmittimien, lisäaineiden , kuten antioksidanttien, kanssa . - formulointitoiminnoissa. Valmiiden esineiden valmistus johtuu suurimmaksi osaksi toteutusoperaatiosta, joka liittyy usein muovialaan .

Luokitus

Polymeerit luokitellaan usein niiden termomekaanisten ominaisuuksien mukaan. Erotamme:

termoplastiset polymeerit , joista tulee muovattavia kuumennettaessa, mikä mahdollistaa niiden muotoilun ;
elastomeerit , jotka ovat palautuvan muodonmuutoksen;
termoplastiset elastomeerit (TPE);
lämpökovettuvat polymeerit , jotka kovettuvat peruuttamattomasti, useimmiten lämmön vaikutuksesta reagenssien läsnä ollessa.

Polymeerien kuvaus fyysisenä esineenä, joka mahdollistaa niiden ominaisuuksien ymmärtämisen, on tilastollisen fysiikan asia .

Rakenne ja rakenne

Ensisijainen sekvenssi

Polymeerit ovat aineita, jotka koostuvat makromolekyyleistä, jotka johtuvat toistuvien yksiköiden kovalenttisesta sidoksesta (katso kovalenttinen sitoutuminen ) , jotka ovat identtisiä tai erilaisia toisistaan. Moolimassa Näiden molekyylien usein ylittää 10000 g / mol . Makromolekyylisen selkärangan muodostavat kovalenttiset sidokset ovat useimmiten hiili-hiilisidoksia (polyeteenin, polypropeenin jne. Tapaus ), mutta ne voivat johtua myös hiiliatomien sitoutumisesta muihin atomiin, erityisesti happeen. ( Polyetereiden ja polyesterien tapaus ) tai typpi ( polyamidien tapaus ). On myös polymeerejä, jotka yhdistää tulokset sidoksia, jossa ei ole hiiliatomeja ( polysilaaneja , polysiloksaanit , jne. ).

Yksinkertaisimmissa polymeereissä tällä toistuvien kuvioiden sekvenssillä on lineaarinen rakenne, vähän kuin helminauha. Voimme myös tavata sivuketjuja (itse enemmän tai vähemmän haarautuneita), jotka johtuvat joko sivureaktiosta polymeerin synteesin aikana (esimerkiksi matalatiheyksisen polyeteenin tai LDPE: n tapauksessa) tai oksastuksen reaktiosta, joka suoritetaan vapaaehtoisesti polymeeri muuttaa sen fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia.

Siinä tapauksessa, että makromolekyyli koostuu yhden yksikön toistumisesta - joka johtuu useimmiten yhden tyyppisen monomeerin polymeroinnista - tähän viitataan homopolymeereinä . Jos toistetaan vähintään kaksi erilaista yksikköä, puhumme kopolymeereistä . Katso myös Terpolymer .

Sitten erotellaan useita kopolymeerityyppejä sen mukaan, miten monomeeriyksiköt jakautuvat molekyyliketjuihin:

useimmissa tapauksissa on satunnainen kopolymeeri , jossa eri monomeeriyksiköt sekoitetaan reaktiivisuuden ja jälkimmäisen konsentraation mukaan. Mekaaniset ominaisuudet lasketaan sitten keskiarvoksi;
Toisaalta, on lohkokopolymeerin (lainasana blokkikopolymeeri on joskus käytetty) tai vuorotteleva kopolymeeri , voi olla yhdistelmä mekaanisia ominaisuuksia.

Joskus on kovalenttisia sidoksia muihin polymeeriketjujen osiin. Puhumme sitten haarautuneista tai haarautuneista molekyyleistä . On tunnettua esimerkiksi syntetisoida molekyylejä kammassa tai tähdessä . Kun monet ketjut tai linkit on yhdistetty useilla kovalenttisilla sidoksilla, ne muodostavat vain jättimäisen makromolekyylin; tätä kutsutaan sitten makromolekyyliverkostoksi tai geeliksi .

Koheesio

Näiden järjestelmien koheesion varmistavat voimat ovat monenlaisia: van der Waalsin tai vetysidosten vuorovaikutus . Niiden intensiteetti on vastaavasti 2 - 16 kJ · mol -1 ja 40 kJ · mol -1 . Myös maksuihin liittyy vuorovaikutusta.

Kohessiivisen energian tiheys (taulukoitetut arvot) antaa käsityksen polymeerien koheesiosta.

Lineaariset polymeerit

Polymerointireaktion aikana, kun kukin monomeeriyksikkö pystyy sitoutumaan kahteen muuhun, reaktio tuottaa suoran ketjun. Tyypillisesti tämä on termoplastisten polymeerien tapaus .

Kunkin monomeeriyksikön konformaation vapausasteiden takia tapa, jolla ketju vie tilan, ei kuitenkaan ole suoraviivainen.

Tilastollisen linkin käsite

Jokaisella monomeeriyksiköllä on tietty jäykkyys. Usein tämä jäykkyys vaikuttaa viereisen monomeeriyksikön suuntaukseen. Tämä vaikutus kuitenkin häviää, kun siirrytään pois alkuperäisestä monomeeriyksiköstä ja se lopulta katoaa kauemmas , joka tunnetaan nimellä "ketjun tilastollisen linkin pituus". Teknisesti tämä pituus on linkin orientaation korrelaatiopituus . Sitä kutsutaan polymeerin pysyvyyspituudeksi . $l_ {0}$

Kun tämä käsite on otettu käyttöön, on sitten mahdollista normalisoida ketju uudelleen pitämällä tilastolinkkiä sen perusmallina. Tämän ketjun konformaation kuvaamiseksi monomeeriyksikön kemialliselle rakenteelle ominaiset erityispiirteet eivät enää ole mukana.

Ihanteellinen (tai Gaussin) ketju

Yksinkertaisin tapaus on se, että lineaarinen linkkisekvenssi ei aiheuta mitään vuorovaikutusta niiden välillä. Nestemäisessä tilassa ketju omaksuu avaruudessa konformaation, joka tietylle molekyylille muuttuu jatkuvasti lämpösekoituksen seurauksena . Amorfisen kiinteän aineen tilassa tai tiettynä ajankohtana nesteen tapauksessa ketjujen konformaatio on erilainen molekyylien välillä. Tämä konformaatio noudattaa kuitenkin tilastolakeja.

Tai ketjun ensisijaisessa sekvenssissä tietty linkki, joka otetaan alkuperäksi. Kun linkit eivät ole vuorovaikutuksessa, todennäköisyys, että ketjun linkki on etäisyydellä alkuperästä, noudattaa normaalilakia tai nolla-keskiarvon ja varianssin Gaussin lakia . Ketjun tyypillinen pituus on sen kahden pään välinen etäisyys (nimeltään "päästä päähän etäisyys"). Aritmeettinen keskiarvo on nolla. Ketjun muodostaman pallon koon luonnehtimiseksi on siis otettava huomioon tässä mainittu neliön keskikoko . Normaalin jakauman vuoksi tämä keskiarvo vaihtelee linkkien määrän neliöjuurena . $n ^ \ text {ième}$ $r$ $ei$ $R$ $R$ ${\ mathcal {R}} = <R ^ {2}> ^ {{1/2}}$ $EI$

{\ mathcal {R}} = l_ {0} \ cdot N ^ {{\ nu}} \ quad {\ textrm {kanssa}} \ quad \ nu = {\ frac {1} {2}}

Tilastollinen konformaatio tällainen ketju on analogi jälkeä, jonka satunnaiskävelijän jossa on useita vaiheita ja kävellä, niiden pituus ja keskimääräinen neliön siirtymä Walker. $EI$ $l_ {0}$ ${\ mathcal {R}} ^ {2}$

1970-luvulla Pierre-Gilles de Gennes osoitti analogiaa polymeeriketjun kuvauksen ja kriittisten ilmiöiden välillä. Kirjaimen käyttö näytteilleasettajan nimeämiseksi noudattaa myös kriittisten näytteilleasettajien nimikkeistöä . Kriittisissä ilmiöissä esiintyvillä esineillä on itsesamankaltaisuusominaisuuksia ja ne voidaan kuvata fraktaaligeometrialla , tässä tapauksessa eksponentti edustaa fraktaalidimensiota käänteisenä . $\alasti$ $\alasti$ $d_ {f}$

d_ {f} = {\ frac {1} {\ nu}}

Jousien Gaussin konformaatio tapahtuu kahdessa tapauksessa:

kun ketjut ovat lukuisat ja kietoutuneet toisiinsa (analogisesti spagettilevyn kanssa ). Annettua linkkiä ympäröivät sitten välinpitämättömästi ketjun linkit, johon se kuuluu, ja naapuriketjujen linkit. Toistensa vuorovaikutus tämän linkin kanssa kompensoi tarkalleen toisiaan;
kun ketju on yksin tietyssä lämpötilassa, jota kutsutaan lämpötilaksi - jossa kahden linkin väliset houkuttelevat van der Waalsin voimat kompensoidaan täsmällisesti "poissulkevana tilavuutena" tunnetuilla hylkäysvoimilla (tämä hylkivä voima johtuu siitä, että kahta lenkkiä ei voida fyysisesti samassa paikassa samaan aikaan). $\ theta$

Ketju paisunut (tai "tilavuus pois")

Kun saman ketjun linkkien välinen vastenmielinen vuorovaikutus hallitsee (tyypillisesti lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa ), ketjun konformaatio on "turvonnut" suhteessa sen ihanteelliseen konformaatioon. Tässä tapauksessa eksponentin arvo ja ketjun muodostaman pallon pallokoko ovat suuremmat kuin ihanteellisen ketjun. $\ theta$ $\alasti$

\ nu \ simeq {\ frac {3} {5}}

Likiarvo tämän eksponentti perustettiin Paul Flory 1940-luvulla. Vaikka on sittemmin osoittanut, että perustelut, joita tuolloin oli väärä, arvo on yllättävän lähellä tarkka arvo löysi koska monet menetelmillä. Kehittyneempiä uudelleennormalisointilohkossa ryhmä . $3/5$ $\ nu \ simeq 0.588$

Satunnaisen kävelyn suhteen turvonnut ketju on polku, jonka kävijä jättää itsensä välttävän satunnaisen kävelyn .

Pallomainen ketju

Kun saman ketjun lenkkien väliset houkuttelevat vuorovaikutukset hallitsevat (tyypillisesti lämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa ), ketju romahtaa itsensä ja hyväksyy kompaktin konformaation, jota kutsutaan "pallomaiseksi" (vastakohtana termille "pallo", jota käytetään ihanteelliseen tai paisuneet konformaatiot). Siinä tapauksessa : $\ theta$

\ nu = {\ frac {1} {3}}

Termi "kompakti konformaatio" ymmärretään parhaiten kirjoittamalla suhde "linkkien ominaiskoko-lukumäärä" muotoon , joka ilmaisee, että verisolun tilavuus on verrannollinen linkkien lukumäärään. Tämä käyttäytyminen on homogeenista esinettä, jonka tiheys on vakio riippumatta sen koosta. ${\ mathcal {R}} ^ {3} \ propto N$

Polymeerit liuoksessa

Implisiittisesti olemme toistaiseksi harkinneet yhtä ketjua, jonka linkit olisivat kuin kaasun molekyylit. Käytännössä ketjut ovat joko kollegoidensa läsnä ollessa, hyvin lähellä toisiaan ja sekoitettuina (tapaus mainitaan kappaleessa "Gaussin ketju"), tai liuottimen läsnä ollessa . Jälkimmäisessä tapauksessa on se, että on polymeerin liuosta .

Liuoksessa polymeerin konformaatio johtuu "monomeeri-monomeeri" -, "monomeeri-liuotin" - ja "liuotin-liuotin" -vuorovaikutuksista. Tämä tasapaino on mahdollista toteuttaa tehokkaalla vuorovaikutusparametrilla, jota kutsutaan parametriksi Flory-Huggins (sisään) . Kolme tapausta on mahdollista:

hyvä liuotin: polymeeri-liuotinpari on sellainen, että monomeeri minimoi vapaan energiansa, kun sitä ympäröivät liuotinmolekyylit. Ketjun lenkkien väliset tehokkaat vuorovaikutukset ovat sen vuoksi vastenmielisiä, mikä edistää polymeerien leviämistä ja niiden liukenemista (tästä johtuen termi "hyvä liuotin"). Tässä tapauksessa polymeerin liuottimessa, joka koostuu monomeereista, esimerkiksi polystyreeniä liuoksessa styreeni ;
liuotin - : ketjun lenkkien välinen vuorovaikutus on nolla. Tämä tapaus tapahtuu tarkassa lämpötilassa (lämpötila - ), johon ei aina pääse kokeellisesti. Kun tämä lämpötila on saavutettavissa, liuotinta kutsutaan . Esimerkiksi sykloheksaani on liuotin - polystyreeni 35 ° C: ssa ; $\ theta$ $\ theta$ $\ theta$ $\ theta$
huono liuotin: tehokkaat vuorovaikutukset ketjun linkkien välillä ovat houkuttelevia. Tässä tapauksessa polymeerien liukeneminen (dispersio) ei ole suoraan mahdollista, se voidaan tehdä riittävän korkeassa lämpötilassa, jotta liuotin olisi "hyvä". Jäähdytettäessä polymeerit voivat olla heikossa liuottimessa, mutta ne voivat olla dispergoituneita, jos liuos on riittävästi laimennettu. Tämä tapaus löytyy myös lohkopolymeereistä, joissa yksi (enemmistö) lohkoista on hyvässä liuotintilanteessa, mikä sallii liukenemisen ja pakottaa toisen lohkon olemaan huonossa liuotintilanteessa.

Riittävästi laimennetussa liuoksessa ketjut ovat hyvin erotettu toisistaan. Ketjun konformaatio riippuu sitten vain sen omien linkkien välisen tehokkaan vuorovaikutuksen tasapainosta. Liuottimessa - konformaatio on ihanteellinen ( ), hyvässä liuottimessa se on turvonnut ( ) ja huonossa liuottimessa pallomainen ( ) . $\ theta$ $\ nu = 1/2$ $\ nu \ simeq 3/5$ $\ nu = 1/3$

Haaroittuneet polymeerit ja solu-geeli-siirtymä

Joillakin molekyyleillä on ominaisuus, että ne voivat sitoutua satunnaisesti vähintään kolmeen muuhun polymerointireaktionsa aikana. Tuloksena olevat polymeerit eivät ole enää lineaarisia, vaan haarautuneita ja silloitettuja, ja niiden koko on hyvin jakautunut . Tämän jakauman keskiarvo kasvaa reaktion edetessä . Koko molekyylipopulaatio on liukoinen (siihen viitataan termillä sol ), kunnes suurin molekyyli on kooltaan makroskooppinen ja yhdistää reaktiokylvyn sisältävän astian kaksi reunaa. Tätä molekyyliä kutsutaan geeliksi . Tyypillisesti tämän tyyppinen reaktio on lämpökovettuvien hartsien perusta .

Ulkonäkö geelin antaa reaktion kylpy, aluksi nesteessä, elastisuus , joka on ominainen kiinteää ainetta. Tämä vaihe siirtyminen on hyvin kuvata mallilla suodatusprosessissa (olettamuksiin: n vuoden 1976 itsenäisesti Pierre-Gilles de Gennesin ja Dietrich Stauffer (de) ja hyvin kokeellisesti päässä), joka tarjoaa muoto kertymäfunktio , on monomeerien lukumäärä jokaisessa molekyylissä ja kuinka ne vievät tilaa. Suurimpaan molekyyliin asti on tyyppinen voimalaki : $p (N)$ $p (N)$

p (N) \ propto N ^ {{- \ tau}} \ quad {\ textrm {kanssa}} \ quad \ tau = 2,20

Kunkin molekyylin ominaiskoko voidaan määritellä monomeerien välisten etäisyyksien neliöllisen keskiarvon avulla , puhumme pyörimissäteestä. Tämän pituuden ja monomeerien lukumäärän suhde on myös voimalaki: ${\ mathcal {R}}$

N \ propto {\ mathcal {R}} ^ {{d_ {f}}} \ quad {\ textrm {kanssa}} \ quad d_ {f} = 2,50

missä on molekyylien fraktaaliulottuvuus . Näiden eksponenttien erityiset arvot saavat heidät noudattamaan ns. Hyper-mittakaavasuhdetta, joka yhdistää kriittiset eksponentit avaruuden ulottuvuuteen . $d_ {f}$ $d$

d / d_ {f} = \ tau -1

Tämän suhteen suurin merkitys on, että haarautuneet polymeerit vievät tilaa kuten venäläiset nuket , pienet suurempien käyttämässä tilavuudessa.

Kokeelliset näkökohdat

Säteilyn sironta

Polymeerien rakenteellisiin ominaisuuksiin pääsee kokeellisesti joustavalla säteilyn sirontakokeilla : valonsironta, röntgensäteiden (sisään) ja neutronien (sisään) pieni kulmasironta .

Nämä kokeet koostuvat valaistaan näyte , jonka tasoaalto , monokromaattista , ja aalto vektori . Osa tästä aallosta ohjataan näytteen muodostavien atomien avulla. Tällä tavalla sirotut aallot tuottavat häiriöitä , joiden analyysi voi antaa tietoa näytteen tietyistä ominaisuuksista. ${\ mathbf {k_ {i}}}$

Tiettyyn suuntaan sirotun aallon kokonaisintensiteetti kerätään etäisyydellä näytteestä. Yleensä voimme kirjoittaa: $Minä$ $D.$

I = {\ frac {I_ {0}} {D ^ {2}}} S

missä on tulevan aallon voimakkuus (ilmaistuna hiukkasten, fotonien tai neutronien lukumääränä säteilystä riippuen, aikayksikköä ja pinta-alaa kohti). Suuruus , jota kutsutaan ero sironnan poikkileikkaus näytteen, on homogeeninen pintaan ja sisältää tiedot, jotka edut meille. $I_ {0}$ $S$

Elastinen sironta säteily on oletettu, että lähetys aallot, aalto vektori , ovat samalla aallonpituudella kuin tuleva aalto: ja on samaa tasoa. Eri sirontapoikkileikkaus mitataan sirontavektorin funktiona . ${\ mathbf {k_ {d}}}$ ${\ mathbf {k_ {d}}}$ ${\ mathbf {k_ {i}}}$ ${\ mathbf {q}} = {\ mathbf {k_ {i}}} - {\ mathbf {k_ {d}}}$

Jos näyte on isotrooppinen , mittaus ei riipu kirjoitetun normin orientaatiosta, vaan vain sen normista, joka on kirjoitettu: ${\ mathbf {q}}$

q = {\ frac {4 \ pi} {\ lambda}} \ sin {\ theta / 2}

missä on aallonpituus ja sirontakulma. $\ lambda$ $\ theta$

Laimennetut polymeeriliuokset: pienet q : n arvot

Riittävän laimealle polymeeriliuokselle voidaan osoittaa, että differentiaalinen sironnan poikkileikkaus on kirjoitettu (vrt. Elastisen säteilyn sironta )

S (q) = K ^ {2} \ kertaa n \ kertaa v_ {1} ^ {2} \ kertaa P (q)

missä on liuoksessa olevien ketjujen lukumäärä, niiden jokaisen tilavuus (ts. kaikkien sen monomeerien tilavuuksien summa eikä palloa sisältävän pallon tilavuus) ja kerroin, joka edustaa polymeeri ja liuotin ja mikä riippuu käytetystä säteilystä. Tämä kontrastikerroin voidaan mitata tai laskea taulukkotiedoista: se on tiedossa oleva määrä useimmissa tapauksissa. $ei$ $v_ {1}$ $K ^ {2}$

Määriä kutsutaan liuoksen polymeerien muodon tekijäksi. Se on normalisoitu määrä, joka . Polymeeriketjulle, jolla on moolimassan ja tiheyden linkkejä , edellisestä yhtälöstä tulee: $P (q)$ $P (0) = 1$ $EI$ $m_0$ $\ rho$

{\ frac {S (q)} {V}} = {\ frac {K ^ {2}} {\ rho ^ {2}}} m_ {0} \ kertaa C \ kertaa N \ kertaa P (q)

missä liuoksen konsentraatio ilmaistaan massana tilavuusyksikköä kohti ( esimerkiksi g / cm ). $C = nNm_ {0} / V$ $^ 3$

Voimme osoittaa (ks. Elastisen säteilyn sironta), että pienellä sirontavektorilla pallojen keskikokoon verrattuna efektiivinen osa tilavuusyksikköä kohti kirjoitetaan:

\ vasen. {{\ frac {S (q)} {V}}} \ oikea | _ {{qR_ {g} \ ll 1}} = {\ frac {K ^ {2}} {\ rho ^ {2 }}} m_ {0} \ kertaa C \ kertaa N \ vasen ({1 - {\ frac {q ^ {2} R_ {g} ^ {2}} {3}} + \ cdots} \ oikea)

$R_g$ on ketjujen muodostamien pallojen keskikoolle ominainen määrä. Tämä määrä, jota kutsutaan "pyörimissädeksi", on jokaisen pallon painopisteen monomeerien etäisyyksien neliöllinen keskiarvo .

Hyvin laimealle liuokselle, tunnetulle konsentraatiolle ja tunnetulle suhteelle : mitattu määrä, vaihtelee affiniteetti diffuusiovektorin neliöön . Y-leikkausta käytetään määrittämään linkkien lukumäärä liuoksessa olevissa ketjuissa. Linjan kaltevuutta käytetään pyörimissäteen määrittämiseen . Tämän tyyppinen koe mahdollisti tarkistaa näiden kahden suureen väliset suhteet ja määrittää erityisesti niitä yhdistävän eksponentin . $VS$ $K ^ {2} / \ rho ^ {2} m_ {0}$ $S (q)$ $q ^ {2}$ $EI$ $R_g$ $\ nu = 1 / d_ {f}$

Laimennetut polymeeriliuokset: mittakaava

Tavallisten esineiden massa on 1, 2 tai 3 niiden koosta . Fraktaali esineitä , tämä teho ei ole välttämättä täynnä: $M$ $R$

M = m_ {0} \ vasen ({{\ frac {R} {l_ {0}}}} \ oikea) ^ {{d_ {f}}}

$d_ {f}$ on tämän esineperheen fraktaaliulottuvuus . Se kuvaa tapaa, jolla ne täyttävät tilan.

Fraktaalit ovat useimmiten samankaltaisia, toisin sanoen muuttumattomia mittakaavan muutoksella.

Suurennettuna pieni osa on tilastollisesti samanlainen kuin koko kohde.

Tarkkailemme eri suurennuksissa palloa, jonka muodostaa polymeeriketju, jonka pyöristyssäde on . Jos on havaittavan alueen koko (pieni suurennus), näkyvä massa ,, on yhtä suuri kuin kokonaismassa . Toisaalta (suuren suurennuksen) kohdalla näkyvä massa pienenee suurennuksen kasvaessa. Oletetaan, että tällainen laki on: $R_g$ $\ mathcal {L}$ $R_ {g} / {\ mathcal {L}} <1$ $m$ $M$ $R_ {g} / {\ mathcal {L}}> 1$

m \ left ({{\ frac {R_ {g}} {{\ mathcal {L}}}}} \ right) = M \ cdot f \ left ({{\ frac {R_ {g}} {{\ mathcal {L}}}}} \ oikea) \ quad {\ textrm {kanssa}} \ quad \ vasen \ {{\ begin {array} {l} f (x <1) = 1 \\ f (x \ geq 1 ) = x ^ {{- \ alpha}} \ end {array}} \ right.

Eksponentin määrittämiseksi käytämme asteikon argumenttia, joka postuloi: $\ alfa$

että vain yksi pituus on relevantti kuvaamaan kohdetta (tässä sen säde ); $R_g$
suurella suurennuksella mittaus on epäherkkä (emme voi päätellä kohteen kokonaismassaa tarkkailemalla vain osaa). Mikä ilmaistaan . $M$ $m (R_ {g} / {\ mathcal {L}}> 1) = M ^ {0}$

Edellinen suhde antaa . $\ alpha = d_ {f}$

Tämä on mitä tapahtuu, kun säteilyn sironta kokeilu, joiden laajuus havainto voidaan verrata käänteistä sironnan vektorin: . Hyvin laimeassa liuoksessa fyysinen määrä, joka antaa pääsyn kohteen massaan, on koherentin diffuusion poikkileikkaus tilavuus-, konsentraatio- ja kontrastiyksikköä kohti: $q = 1 / {\ mathcal {L}}$

\ vasen [{S (q) / (VCK ^ {2})} \ oikea] _ {{C \ to 0}} = M \ kertaa P (qR_ {g}) = m (qR_ {g})

Esimerkiksi diffuusiovektorin välisessä tilassa mittaus tutkii kohteen sisäpuolta ja on herkkä sen itsesamankaltaisuudelle. Mittakaava-argumentissa oletetaan, että vain yksi pituus on merkityksellinen (tai sitä jo tarvitaan ) ja että kokemus on epäherkkä . $R_ {g} <q ^ {{- 1}} <l_ {0}$ $R_g$ $qR_ {g} <1$ $M$

{\ begin {array} {rl} \ left [{S (q) / (CVK ^ {2})} \ right] _ {{C \ to 0}} = M \ kertaa P (qR_ {g}) & {\ textrm {kanssa}} \ quad \ vasen \ {{{\ begin {array} {l} P (qR_ {g} <1) = 1 \\ P (qR_ {g} \ geq = (qR_ {g} ) ^ {{- d_ {f}}} \ end {array}}} \ right. \ end {array}}

Suurella sirontavektorilla suoritettu säteilyn sirontakokeilu ketjujen sytytyssäteen suhteen antaa suoran pääsyn liuoksessa olevien ketjujen fraktaaliulottuvuuteen . Tällä tavoin määrityksessä käytetään yksittäisen ketjun itsesamankaltaisuutta, kun taas edellinen, joka perustuu pieniin diffuusiovektorimittauksiin, käyttää ketjujen itse samankaltaisuutta keskenään. $d_ {f}$

Kokoekskluusiokromatografia

Nimikkeistö

IUPAC- nimikkeistö suosittelee aloittamista toistamisen perusmallista. Hyvin monilla polymeereillä on kuitenkin yleisiä nimiä, jotka eivät noudata tätä nimikkeistöä, mutta perustuvat polymeerin syntetisoinnissa käytettyjen molekyylien nimiin. Esimerkki: kaavan mukaista polymeeriä kutsutaan yleisesti polyetyleeniksi (lyhenne PE). IUPAC-nimikkeistön kunnioittamiseksi se tulisi nimetä "polymetyleeniksi", koska ainesosa ei ole eteeniryhmä vaan metyleeniryhmä . ${\ rm {- (CH_ {2} -CH_ {2}) _ {n} -}}$ ${\ rm {-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$ ${\ rm {-CH_ {2} -}}$

Homopolymeerien nimikkeistö

IUPAC suosittelee nyt kahta nimikkeistöä:

järjestelmällinen nimikkeistön asianmukaisia tieteellistä viestintää;
nimikkeistön peräisin esiasteista , viralliset vaihtoehtoisia nimikkeistö homopolymeerien , joissa yhteisiä nimet.

Viitteet: IUPAC suositukset ja JORF sanasto1. st maaliskuu 2002 ranskan kielen mukauttamiseen.

Alustavat terminologiat

IUPAC-termi	JORF-termi	Määritelmä
Rakenneyksikkö	Rakenneyksikkö	Atomi tai atomiryhmä, mukaan lukien valinnaisesti kiinnittyneet atomit tai atomiryhmät, jotka muodostavat olennaisen osan makromolekyylin rakenteesta .
Konstitutiivinen toistuva yksikkö (CRU: n perustuslaillinen toistuva yksikkö )	Perustekijä (MC)	Pienin Rakennus lohkossa, jonka toistoa johtaa säännöllisesti makromolekyylin * .
Monomeeriyksikkö	Monomeeriyksikkö	Ainesosa muodostaa suurimman osan makromolekyylin rakenteesta, joka muodostuu yhdestä monomeerimolekyylistä .

(*) Säännöllinen makromolekyyli: makromolekyyli, joka syntyy toistamalla osatekijöitä, jotka ovat kaikki identtisiä ja liitettyinä toisiinsa samalla tavalla.

Trivial nimi: nimi, jonka mikään osa ei ole rakenteellisesti merkittävä. Esimerkki: urea .
Puolisystemaattinen nimi: nimi yhdisteelle, jonka vain osalla on rakenteellinen merkitys.

Esimerkkejä: propaani ( Ane merkitsee aikaani ), glyseroli ( ol tarkoittaa hydroksyyliryhmän ja alkoholien ja fenolien ). ${\ rm {-OH}}$

Systemaattinen nimi: yhdisteelle annettu nimi, jonka eri osilla on tarkka rakenteellinen merkitys.

Esimerkkejä: pentaani ( penta- = viisi (hiiliatomia) ja ane ), 1,3-tiatsoli .

Nimikkeistöjen käyttö

1 - Systemaattinen nimikkeistö

Se perustuu polymeerien muodostavien makromolekyylien rakenteeseen ; rakenteellinen yksikkö on rakentaa lohko toistoa (CRU), tai rakentaa lohko (MC).

Nimen kehitys

a) valitse konstitutiivinen kuvio b) nimeä kuvio c) nimetään polymeeri; sen nimi on muodostettu yhdistämällä etuliite poly kanssa aineosan nimeä kuvio sijoitettu suluissa .

2 - Esiasteista johdettu nimikkeistö

Esiasteita käytetään syntetisoimaan polymeerit ovat useimmiten monomeerejä.

Tämän nimikkeistön monomeerien nimien tulisi mieluiten olla johdettuja systemaattisesta nimikkeistöstä, mutta ne voivat olla myös puolisystemaattisia tai triviaalisia nimiä, kun ne ovat vakiintuneita käytön avulla.
Homopolymeerin esiasteesta johdettu nimi muodostetaan yhdistämällä etuliite poly monomeerin nimiin. Kun jälkimmäinen sisältää useamman kuin yhden sanan tai epäselvyydessä , monomeerin nimi sijoitetaan sulkeisiin .

3 - Esimerkkejä

3-1 Monomeeri : eteeni ( rakennekaava ) ${\ rm {CH_ {2} = CH_ {2}}}$

Esiasteesta johdettu nimi : polyeteeni
Monomeeriyksikkö : ( eteeniryhmä ) ${\ rm {-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$
Komponenttimotiivi : ( metyleeniryhmä ) ${\ rm {-CH_ {2} -}}$
Polymeerin systemaattinen nimi : poly (metyleeni)

Molekyylirakenne:

{\ rm {- (CH_ {2}) _ {n} -}}

Huomaa : kaavaa käytetään useammin; se on hyväksyttävä sen aikaisemman käytön ja yrityksen säilyttää jonkin verran samankaltaisuutta homogeenipitoisuuksien kanssa, jotka ovat peräisin muista eteenistä johdetuista monomeereistä , kuten esimerkin 3-2 mukaisista. Tähän kaavaan liittyvän polymeerin nimi on polyeteeni ; etyleenin nimeä tulisi käyttää vain kaksiarvoisen ryhmän merkitsemiseen , ei monomeerin ( eteenin ) nimeämiseen . ${\ rm {- (CH_ {2} -CH_ {2}) _ {n} -}}$ ${\ rm {-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$ ${\ rm {CH_ {2} = CH_ {2}}}$

3-2 Monomeeri : vinyylikloridi (systemaattinen nimi: kloorieteeni ) ${\ rm {CH_ {2} = CHCl}}$

Esiasteesta johdettu nimi : poly (vinyylikloridi)
Muodostava yksikkö : tai ${\ rm {-CH_ {2} -CHCl-}}$ ${\ rm {-CHCl-CH_ {2} -}}$
Monomeeriyksikkö : id °.
Konstitutiivisen motiivin valinta

Tämä on kirjoitettu vasemmalta oikealle lukemista varten (atomien numerointi samaan suuntaan), substituentti on sijoitettava pienimmän indeksin hiileen :

{\ rm {C}}

{\ rm {Cl}}

{\ rm {-C ^ {1} HCl-C ^ {2} H_ {2} -}}

mielummin kuin

{\ rm {-C ^ {1} H_ {2} -C ^ {2} HCl-}}

⇒ Perustava syy :

{\ rm {-CHCl-CH_ {2} -}}

Nimi muodostavien yksikkö : kaikki tapahtuu ikään kuin klooriatomi korvattiin atomin hiilen määrä on eteeni -ryhmän ${\ rm {Cl}}$ ${\ rm {H}}$ $1$ ${\ rm {-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$

Nimi: 1-kloorietyleeni

Polymeerin systemaattinen nimi : poly (1-kloorietyleeni)

Molekyylirakenne:

{\ rm {- (CHCl-CH_ {2}) _ {n} -}}

3-3 Yhteenveto ja muita esimerkkejä

Lähde: säännöllisten yksisäikeisten orgaanisten polymeerien nimikkeistö ( IUPAC 2002 suositukset englanniksi).

Rakenne	Esiasteesta johdettu nimi (ensisijainen tarjotaan ensin)	Systemaattinen nimi
${\ rm {- (CH_ {2}) _ {n} -}}$	polyeteeni polyeteeni	poly (metyleeni)
${\ rm {- (CHCl-CH_ {2}) _ {n} -}}$	Polyvinyylikloridi)	poly (1-kloorieteeni)
${\ rm {- (CH (C_ {6} H_ {5}) - CH_ {2}) _ {n} -}}$ ( : fenyyliryhmä ) ${\ rm {C_ {6} H_ {5} -}}$	polystyreeni	poly (1-fenyylieteeni)
${\ rm {- (O-CH_ {2} -CH_ {2}) _ {n} -}}$ *	poly (etyleenioksidi)	poly (oksietyleeni)
${\ rm {- (O-CH_ {2}) _ {n} -}}$	polyformaldehydi	poly (oksimetyleeni)
${\ rm {- (CH = CH-CH_ {2} -CH_ {2}) _ {n} -}}$ **	poly (1,3-buta-dieeni) polybutadieeni	poly (1-buteeni-1,4-diyyli)
${\ rm {- (CHOH-CH_ {2}) _ {n} -}}$	poly (vinyylialkoholi) ***	poly (1-hydroksietyleeni)
${\ rm {- (O-CH_ {2} -CH_ {2} -O-CO-C_ {6} H_ {4} -CO) _ {n} -}}$	poly (eteenitereftalaatti) ****	poly (oksietyleenioksitereftaloyyli)

(*) Motiivi koostuu kahdesta alayksiköstä : (etuliite oksi ) ja ( eteeniryhmä ); O heteroatomi on etusija hiili-alayksikön; se asetetaan ensimmäiseen asentoon. ${\ rm {-O-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$ ${\ rm {-O-}}$ ${\ rm {-CH_ {2} -CH_ {2} -}}$

(**) on etusijalla kaikkein alayksikköä tyydyttymättömiä : . ${\ rm {-CH = CH-}}$

(***) Tietyt polymeerit saadaan muuntamalla kemiallisesti muita polymeerejä siten, että voidaan ajatella, että polymeerin muodostavien makromolekyylien rakenne on muodostunut hypoteettisen monomeerin homopolymeroinnilla . Näitä polymeerejä voidaan pitää homopolymeereinä . Tämä pätee poly (vinyylialkoholiin) .

(****) Monet polymeerit saadaan reaktiolla keskenään reaktiivisten monomeerien välillä. Nämä monomeerit voidaan helposti visualisoida reagoineiksi antamaan implisiittinen monomeeri, jonka homopolymerointi johtaisi tuotteeseen, joka voidaan nähdä homopolymeerinä. Poly (eteenitereftalaatti) saadaan saattamalla välillä tereftaalihappoa ( dikarboksyylihappo ) ja etyleeniglykolia ( dioli ); nämä monomeerit reagoivat antamaan implisiittisen monomeerin .

Huomautuksia ja viitteitä

Katso sanasto määritelmät IUPAC : (in) " polymeeri " Compendium of Chemical Terminologia [ " Gold Book "], IUPAC 1997 korjattu versio verkossa (2006-), 2 th ed.
ja (in) " makromolekyyli (Polymeerimolekyyli) ," Compendium of Chemical Terminologia [ " Gold Book "], IUPAC 1997 korjattu versio verkossa (2006-), 2 th ed.
ja ranskan kielen mukautuksia JORF on 1. st Maaliskuu 2002 [PDF] yleisen kemian kannalta .
Jean-Pierre Mercier, Gérald Zambelli Wilfried Kurz, "Johdatus materiaalitieteeseen" , PPUR, 3 ja toim. , 1999
Polymeeritieteiden osasto, " Printemps des Sciences 2010 - Polymers - Université libre de Bruxelles " [PDF] , sivustolla inforsciences8.ulb.ac.be ,maaliskuu 2010(käytetty 3. marraskuuta 2015 )
OQLF , " typografia - tavaramerkit " ,2002
PA-6 (poly kaprolaktaami ) kuuluu teknisten kestomuovipolymeerien perheeseen (niillä on korkeat mekaaniset ominaisuudet ja ne ovat erittäin kalliita).
(in) Charles E. Wilkes , James W. Summers ja Charles Anthony Daniels , PVC Handbook , München, Hanser Verlag ,2005, 723 Sivumäärä ( ISBN 1-56990-379-4 , lue verkossa ) , s. 14
Toisin kuin homogeeniset kopolymeerit (satunnaiset tai vuorotellen), lohkopolymeereillä ( lohkopolymeereillä ) on kaksi lasittumislämpötilaa , identtinen vastaavilla homopolymeereillä mitattujen lämpötilojen kanssa .
Bulletin unionin fyysikkojen , n o 790-791 (omistettu materiaalit), tammikuu-helmikuu 1997, § Macromolecules tai kolmiulotteisia polymeerejä , s. 94, Katso artikkeli [PDF] .
1 st esimerkiksi: polyvinyylialkoholi , jolla on kaava - (CH 2 CHOH) n -, ei ole saatu polymerointi on enoli , jolla on kaava H 2 C = CHOH ( etenolin ), joka on epästabiili; etenolimolekyyli on käsitteellinen, mutta ei todellinen, monomeerinen molekyyli ; vrt. Tutkimus materiaaleista , voi. 13, Chemistry of polymers, J.- P.Mercier , E.Maréchal , PPUR , 1996 ( ISBN 978-2-88074-240-9 ) s. 382, 383 (E. Maréchal osallistui IUPAC : Polymer Science -sanaston sanasto (suositukset 1996) valmisteluun ).
2 nd valittu esimerkiksi epäorgaanisista yhdisteistä : tapauksessa silikonit (makromolekyyliyhdisteiden tai oligomeerit ), jolla on yleinen kaava - (R 2 SiO) n -, käsitteellinen monomeeri molekyylien R 2 Si = O ei ole olemassa (niitä ei ole) ei voida koskaan eristää); lähde: epäorgaaninen kemia , Huheey. Keiter & Keiter, De Boeck University , 1996, s. 749 ( ISBN 978-2-8041-2112-9 ) ; katso otsikko " Valmistus " artikkelissa " Silikoni ".
3 esimerkki: useita polymeerejä, saadaan reaktiolla kahden monomeerin välissä poly toiminnallinen , esimerkiksi heksametyleenidiamiini H 2 -N- (CH 2 ) 6 -NH 2 ja adipiinihapon HOOC (CH 2 ) 4 -COOH. Reaktio tapahtuu vaiheittain ; ensimmäinen vaihe johtaa on dimeeri , jolla on kaava H 2 -N- (CH 2 ) 6 -NH-CO- (CH 2 ) 4 -COOH (> N-CO- on tunnusomainen ryhmä amidit ), seuraavan yhtälön mukaisesti: H 2 -N- (CH 2 ) 6 -NH 2 + HOOC- (CH 2 ) 4 -COOH → H 2 -N- (CH 2 ) 6 -NH-CO- (CH 2 ) 4 -COOH + H 2 : lla Tämä dimeeri, joka kuljettaa primaarisen amiinin funktio -NH 2 toiseen päähän ja karboksyylihapon funktio -COOH muita, voidaan nähdä implisiittinen monomeerin polymerointi, joka johtaa polyamidi 6-6.
toistuva rakentaa yksikkö on pienin rakennuspalikka, jonka toistuva muodostaa säännöllisesti makromolekyylin; katso lisätietoja määritelmistä 1.4, 1.8, 1.14 ja 1.15 julkaisussa IUPAC : Glossary of Basic Terms in Polymer Science (vuoden 1996 suositukset) . In Englanti versio, CRU lyhenne käytetään viittaamaan tämän rakenteellisen yksikön (katso (in) alkuperäisessä versiossa Sanaston); ranskaksi sen käännös UCR: ää näyttää käyttävän vain kolmiulotteisten polymeerien "toistuvan ainesosan yksikön" osoittamiseen (katso esimerkiksi polymeerien fysikaalis-kemiallinen analyysi ).
Lausekkeet kirjassa: Organic Chemistry - An initiation , J.-P. Mercier, P. Godard, PPUR , 1995 ( ISBN 978-2-88074-293-5 ) s. 237
Katso esimerkiksi tämä lääketieteellisen tiedekunnan kurssi: "Rakennetoiminnot" (2002-2003)
" Polymerointi koostuu yksittäisen yhdisteen, jota kutsutaan monomeeriksi , molekyylien liittämisestä yhteen , jolloin saadaan ilman eliminointia korkeamman molekyylipainon (sic) (monomeerin vastaavan kokonaislukukerta) yhdiste, jota kutsutaan polymeeriksi . Toisiinsa hitsattujen monomeerimolekyylien määrä voi olla hyvin suuri (useita satoja ja jopa useita tuhansia); tätä kutsutaan sitten korkeapolymeeriksi " ; lauseet, jotka on otettu kirjasta: “Cours de chimie naturelle”, P. Arnaud, Gauthier-Villars, 1966, s. 288. Tai jälleen: "oligo: etuliite, joka tarkoittaa" vähän "ja jota käytetään yhdisteille, jotka käsittävät useita toistuvia yksiköitä, jotka ovat välissä monomeerien ja korkeiden polymeerien välillä "; lähde: R. Panico et ai. , Orgaanisen kemian nimikkeistö ja terminologia - Toiminnalliset luokat. Stereokemia , tekniikan tekniikat , 1996, s. 66 ( ISBN 2-85-059-001-0 ) .
Katso myös J. Angenault La Chimie: tietosanakirja , Pariisi, Dunod, 1995 ( ISBN 2-10-002-497-3 ) ; tutustu erityisesti artikkeleihin selluloosa ja polymerointi (aste) .
IUPAC Sanasto : (en) ” polymerisaatioaste ” Compendium of Chemical Terminologia [ ” Gold Book ”], IUPAC , 1997, korjattu versio verkossa: (2006-), 2 nd ed.
Tutkielma materiaaleista , voi. 1, 3 rd ed. , Johdatus materiaalitieteeseen , PPUR (1999) ( ISBN 978-2-88074-402-1 ) s. 1, 344, 345.
(in) Pierre-Gilles de Gennesin , skaalaus käsitteet Polymer Physics , Cornell University Press , 1993 4. th ed. , 324 Sivumäärä ( ISBN 978-0-8014-1203-5 )
1. IUPAC : sanasto polymeeritieteen perustermeistä ( 1996 suositukset)
sanasto polymeeritieteen perustermeistä ( (en) , edellisen asiakirjan alkuperäinen versio)
Polymeerien nimikkeistö IUPAC 2001: n suositusten mukaisesti
[PDF] Säännöllisten yksisäikeisten orgaanisten polymeerien nimikkeistö , 2002 (en)
R. Panico, J.-C. Richer, IUPAC Orgaanisten yhdisteiden nimikkeistö , Masson (1994) ( ISBN 978-2-225-84479-9 )
2. JORF : [PDF] Kemian yleiset ehdot
Polymeerien sanasto (edellisen asiakirjan lyhennetty versio).
Perustuslain mukainen yksikkö (CRU)
(en) [PDF] Tavallisten yksisäikeisten orgaanisten polymeerien nimikkeistö , IUPAC: n suositukset vuodelta 2002. Katso liitteen taulukko: ” 11.2 Yleisten polymeerien rakenne- ja lähdepohjaiset nimet ”
Katso määritelmät 2.4 ja 3.3, homopolymeerit ja homopolymerointi julkaisussa IUPAC : Glossary of Basic Polymer Science Terms (1996 suositukset) .

Liitteet

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit

Bibliografia

(in) JMG Cowie ja Valeria Arrighi, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials , CRC Press , 2007, 3 e toim. , 499 Sivumäärä ( ISBN 978-0-8493-9813-1 )
J.-L.Halary ja F.Lauprêtre, makromolekyylistä polymeerimateriaaliin , Belin , coll. Scales, 2006, 334 Sivumäärä ( ISBN 978-2-7011-3422-2 )
J.-L.Halary, F.Lauprêtre ja L.Monnerie , polymeerimateriaalien mekaniikka , Belin, coll. Scales, 2008, 432 Sivumäärä ( ISBN 978-2-7011-4591-4 )
Rémi Deterre ja Gérard Froyer , Johdatus polymeerimateriaaleihin , Pariisi, Tec & Doc Lavoisier,1997, 212 Sivumäärä ( ISBN 2-7430-0171-2 )
Michel Fontanille ja Yves Gnanou , polymeerien kemia ja fysikaalis-kemia , Pariisi, Dunod , coll. "Sup Sciences",2014, 3 ja toim. , 576 Sivumäärä ( ISBN 978-2-10-058915-9 )