La polymérisation : Les monomères usuels

Les polymères synthétiques sont élaborés par polymérisation de monomèresmonomères. Les monomères sont actuellement presque en totalité issus de la pétrochimie. Toute molécule chimique ne peut être considérée comme un monomère. Pour qu'un groupement chimique puisse participer à une réaction de polymérisation, il faut qu'il soit capable d'établir des liaisons covalentes avec d'autres groupements. On parle alors de groupements fonctionnels. Chacun des groupements fonctionnels est capable d'établir une ou plusieurs liaisons covalentes avec un autre monomère. La fonctionnalité d'un monomère correspond au nombre de sites actifssites actifs disponibles dans ce monomère.

Les polymères obtenus à partir de monomères vinyliques (H₂C=CHR, vinylevinyle), encore appelés polymères vinyliques, constituent la grande majorité des polymères d'usage courant.

Les monomères ou les mélanges de monomères ayant une fonctionnalité inférieure à 2 conduisent à des macromolécules de faibles masses molairesmasses molaires alors que les monomères ayant une fonctionnalité strictement égale à 2 conduisent à des polymères linéaires ou ramifiés. Ces derniers ont des masses molaires moyennes élevées et sont fusiblesfusibles : ce sont des thermoplastiquesthermoplastiques. Ils peuvent être amorphesamorphes ou semi-cristallins. Les thermoplastiques sont mis en forme en les portant simplement à une température supérieure à leur température de fusionfusion ou à une température supérieure à la température de transition vitreusetransition vitreuse pour les verresverres organiques amorphes. Ils sont solubles dans certains solvantssolvants organiques. La mise en forme par élévation de température est « réversibleréversible » : ils peuvent être refondus plusieurs fois sans altération.

Les monomères ou les mélanges de monomères ayant des fonctionnalités strictement supérieures à 2 conduisent à la formation de réseaux tridimensionnels. Ces matériaux sont des thermodurcissablesthermodurcissables. Ils sont infusibles et insolubles mais peuvent être gonflés par des solvants judicieusement choisis qui établissent des interactions chimiques avec les groupements contenus dans le polymère. Ainsi, un polymère tridimensionnel contenant des fonctions polaires établira des interactions fortesinteractions fortes avec des solvants polaires. Contrairement aux thermoplastiques, les thermodurcissables subissent une modification permanente lors de leur mise en forme.

Lorsque la polymérisation se fait avec un seul type de monomère, le matériaumatériau obtenu est un homopolymère. Lorsque plusieurs types de monomères sont utilisés, le matériau résultant est un copolymère. Le terme copolymère est actuellement un terme générique. Il correspondait initialement à la polymérisation avec deux types monomères différents.

On devrait parler de terpolymère lorsque trois types de monomères différents sont utilisés. Un copolymère synthétisé à partir des monomères A et B peut être :

• Alternés : ABABABABABA. Dénomination : poly(A-alt-B)
• Aléatoires ou statistiques : AABBABABAABAABBBBA. Dénomination : poly(A-co-B)
• Blocs : AAAAABBBBB. Dénomination : poly(A-b-B)