B - Polymérisation par polycondensation:

1. Définitions:

Au cours d'une réaction de polycondensation,  un très grand nombre de petites molécules d'un seul type A, ou plus généralement de 2 types A et B,, appelées monomères, se lient les unes aux autres, alternativement, un très grand nombre de fois, pour donner des molécules géantes appelées  macromolécules ou polymères, de structure  ...-A'-A'-A'-A'-A'-A'-... ou -(A')_n- ou plus généralement ...-A'-B'-A'-B'-A'-B'-... ou -(A'-B')_n-

La réaction s'accompagne d'élimination de petites molécules telles H₂O ou HCl...

A et B sont les monomères. A' et B' résultent dela perte par A et B d'un atome ou d'un petit groupe d'atomes

n est le degré de polymérisation: il dépend des conditions opératoires (température, pression, présence et nature de catalyseurs...).

n peut atteindre plusieurs millions.

Ce type de réactions concerne principalement les composés contenant 2 fonctions organiques dont:

- la fonction alcool -OH,

- la fonction amine R-NH-,

- la fonction acide carboxylique: -COOH

Voir les fonctions organiques

2. Réactions de condensation:

a) Entre un alcool et un acide:

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 b) Entre une amine et un acide:

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Le processus s'arrête comme si on assemblait 2 wagons qui n'ont, chacun, qu'un crochet.

3. Réactions de polycondensation:

On imagine que les corps qui possèdent 2 fonctions identiques pourront renouveler une autre fois le processus précédent et permettront d'obtenir un enchaînement très long, comme des wagons qui possèdent, chacun, 2 crochets.

Avec des diols (ou di-alcools) et des diacides on pourra obtenir des polyesters.

Avec des diamines et des diacides, on pourra obtenir des polyamides.

a) Cas des acides aminés:

Ce sont des corps qui possèdent une fonction acide et une fonction amine.

Dans ce cas, un seul monomère de type A suffit et on obtient un polyamide de structure -A'-A'-A'-A'-A'-A'-:

 b) Autres modes d'obtention de polyesters:

Par réaction entre un polyol (poly-alcool) et un diacide:

Avec des diols, les matières plastiques obtenues sont thermoplastiques tandis qu'avec les triols comme le propan-1,2,3 triol (glycérol), elles sont thermodurcissables.

Le Tergal est obtenu à partir d'éthan-1,2 diol (éthylène glycol = antigel) HO-CH₂-CH₂-OH et d'acide paraphtalique encore qualifié de téréphtalique

HOOC--COOH dans lequel désigne un noyau aromatique benzénique:

Noyau benzénique.

La réaction de formation du Tergal est:

 Le Tergal est thermoplastique.

c) Obtention de résines glycérophtaliques:

Par réaction entre le glycérol et l'acide paraphtalique, en 2 étapes. Le résultat final est le suivant:

Dans un premier temps, il se forme des chaînes linéaires de polyesters (horizontales sur le dessin), le groupe OH central du glycérol n'étant pas affecté. Ensuite, à l'air, la réaction se poursuit et il s'établit des pontages (verticaux sur le dessin) ce qui durcifie la matière plastique. On dit que la matière plastique est tridimensionnelle.C'est ainsi qu'on fabrique des peintures ou des vernis.

Les polymères obtenus sont thermodurcissables.

d) Obtention de résines uréoplastes:

Les 4 atomes d'hydrogène peuvent participer à la polycondensation.

Avec un alcool, un phénol, ou le formol (méthanal) et l'urée, il peut se former une résine tridimensionnelle (résine uréoplaste).

Voici la réaction avec le formol:

Résine urée-formol.

e) Obtention de polyamides:

La méthode consiste à faire réagir un diacide et une diamine:

 Voici par exemple la synthèse du nylon 6-6:

Si vous avez la patience...(140 ko)