1- Définition et structure des polymères
Ce sont des substances de masses moléculaires élevées (macromolécules) constituées de motifs répétitifs. Ces motifs dérivent d’un composé appelé monomère, ils n’en ont pas la structure exacte car il y a eu réaction chimique.
Le nombre n (degré de polymérisation) correspond au nombre de motifs. Il peut être très élevé (plusieurs millions). Les longueurs de chaînes ne sont pas toutes exactement les mêmes, n est une moyenne comme la masse moléculaire molaire (M = n x Masse molaire du motif). M peut être très élevée (plusieurs millions de g.mol-1).
On distingue les homopolymères où tous les motifs sont identiques et les copolymères comportant deux ou plus motifs différents.
Il existe des polymères naturels (cellulose, amidon, protéines…) et des synthétiques obtenus par polymérisation de monomères permettant l’enchaînement des motifs par liaison covalente.
2- Polymères de polyaddition
Sous l’influence de chaleur, pression et catalyseurs, la double liaison carbone-carbone (C = C) du monomère éthylénique est ouverte et s’additionne sur un autre monomère. La chaîne composée de liaisons simples (C-C) croît sans perte ni gain d’atomes. Le mécanisme passe par un intermédiaire radical ou cation ou anion.
Même si l’emploi de matériaux biosourcés augmente, de nombreux monomères utilisés en polyaddition sont encore des alcènes issus du traitement du pétrole brut comme le polyéthylène. Les autres sont des dérivés de ces alcènes.
3- Polymères de polycondensation
La liaison entre les monomères bifonctionnels vient d’une réaction de condensation (estérification, amidation…) qui élimine une petite molécule ($\rm H_2O$, $\rm NH_3$…). Le polyéthylène téréphtalate (PET) est un polyester utilisé en textile (tergal) et pour la fabrication de bouteilles d’eau. Le nylon (6,6) est un polyamide très résistant utilisé en textile, dans la fabrication de pièces mécaniques, dans le sport (cordes ou structures composites de vélos).
