polymère, tout d’une classe de substances naturelles ou synthétiques composées de très grandes molécules, appelées macromolécules, qui sont des multiples d’unités chimiques plus simples appelées monomères. Les polymères constituent de nombreux matériaux dans les organismes vivants, y compris, par exemple, les protéines, la cellulose et les acides nucléiques. De plus, ils constituent la base de minéraux tels que le diamant, le quartz et le feldspath et de matériaux synthétiques tels que le béton, le verre, le papier, les plastiques et les caoutchoucs.,
Encyclopædia Britannica, Inc.,
Le mot de polymère désigne un nombre quelconque d’unités monomères. Lorsque le nombre de monomères est très important, le composé est parfois appelé un polymère élevé., Les polymères ne sont pas limités aux monomères de même composition chimique ou de même masse moléculaire et structure. Certains polymères naturels sont composés d’un type de monomère. La plupart des polymères naturels et synthétiques, cependant, sont constitués de deux ou plusieurs types différents de monomères; ces polymères sont connus sous le nom de copolymères.
Les polymères organiques jouent un rôle crucial dans les êtres vivants, fournissant des matériaux structurels de base et participant aux processus vitaux de la vie. Par exemple, les parties solides de toutes les plantes sont constituées de polymères. Ceux-ci comprennent la cellulose, la lignine et diverses résines., La Cellulose est un polysaccharide, un polymère composé de molécules de sucre. La lignine consiste en un réseau tridimensionnel compliqué de polymères. Les résines de bois sont des polymères d’un hydrocarbure simple, l’isoprène. Un autre polymère isoprène familier est le caoutchouc.
© Stuart Taylor / Fotolia
D’autres polymères naturels importants comprennent les protéines, qui sont des polymères d’acides aminés, et les acides nucléiques, qui sont des polymères de molécules complexes de nucléotides composées de bases contenant de l’azote, de sucres et d’acide phosphorique. Les acides nucléiques transportent l’information génétique dans la cellule. Les amidons, sources importantes d’énergie alimentaire dérivées des plantes, sont des polymères naturels composés de glucose.,
Encyclopædia Britannica, Inc.
© American Chemical Society (a Britannica Publishing Partner)voir toutes les vidéos de cet article
de nombreux polymères inorganiques se trouvent également dans la nature, y compris le diamant et le graphite. Les deux sont composés de carbone., Dans le diamant, les atomes de carbone sont liés dans un réseau tridimensionnel qui donne au matériau sa dureté. Dans le graphite, utilisé comme lubrifiant et dans les « fils » de crayon, les atomes de carbone se lient dans des plans qui peuvent glisser les uns sur les autres.
Les polymères synthétiques sont produits dans différents types de réactions. De nombreux hydrocarbures simples, tels que l’éthylène et le propylène, peuvent être transformés en polymères en ajoutant un monomère après l’autre à la chaîne de croissance. Le polyéthylène, composé de monomères d’éthylène répétitifs, est un polymère d’addition. Il peut avoir jusqu’à 10 000 monomères joints dans de longues chaînes enroulées., Le polyéthylène est cristallin, translucide et thermoplastique-c’est-à-dire qu’il se ramollit lorsqu’il est chauffé. Il est utilisé pour les revêtements, l’emballage, les pièces moulées, et la fabrication de bouteilles et les récipients. Le polypropylène est également cristallin et thermoplastique mais est plus dur que le polyéthylène. Ses molécules peuvent être constituées de 50 000 à 200 000 monomères. Ce composé est utilisé dans l’industrie textile et pour fabriquer des objets moulés.
d’autres polymères d’addition comprennent le polybutadiène, le polyisoprène et le polychloroprène, qui sont tous importants dans la fabrication de caoutchoucs synthétiques., Some polymers, such as polystyrene, are glassy and transparent at room temperature, as well as being thermoplastic. Polystyrene can be coloured any shade and is used in the manufacture of toys and other plastic objects.
Acdx
If one hydrogen atom in ethylene is replaced by a chlorine atom, vinyl chloride is produced., Cela polymérise en chlorure de polyvinyle (PVC), un matériau thermoplastique incolore, dur et résistant qui peut être fabriqué sous un certain nombre de formes, y compris des mousses, des films et des fibres. L’acétate de vinyle, produit par la réaction de l’éthylène et de l’acide acétique, polymérise en résines amorphes et molles utilisées comme revêtements et adhésifs. Il copolymérise avec du chlorure de vinyle pour produire une grande famille de matériaux thermoplastiques.
AdstockRF
de nombreux polymères importants ont des atomes d’oxygène ou d’azote, avec ceux du carbone, dans la chaîne dorsale. Parmi ces matériaux macromoléculaires avec des atomes d’oxygène sont des polyacétaux. Le polyacétal le plus simple est le polyformaldéhyde. Il a un point de fusion élevé et est cristallin et résistant à l’abrasion et à l’action des solvants. Les résines acétales ressemblent davantage au métal qu’à tout autre plastique et sont utilisées dans la fabrication de pièces de machines telles que les engrenages et les roulements.,
un polymère linéaire caractérisé par une répétition de groupes ester le long de la chaîne dorsale est appelé polyester. Les polyesters à chaîne ouverte sont des matériaux thermoplastiques incolores, cristallins. Ceux qui ont des poids moléculaires élevés (10 000 à 15 000 molécules) sont utilisés dans la fabrication de films, d’objets moulés et de fibres telles que le Dacron.
les polyamides comprennent les protéines naturelles caséine, présentes dans le lait, et zéine, présentes dans le maïs (maïs), à partir desquelles sont fabriqués des plastiques, des fibres, des adhésifs et des revêtements., Parmi les polyamides synthétiques sont l’urée-formaldéhyde résines thermodurcissables. Ils sont utilisés pour produire des objets moulés et comme adhésifs et revêtements pour les textiles et le papier. Les résines de polyamide connues sous le nom de nylons sont également importantes. Ils sont solides, résistants à la chaleur et à l’abrasion, non combustibles et non toxiques, et ils peuvent être colorés. Leur utilisation la plus connue est celle des fibres textiles, mais elles ont de nombreuses autres applications.
Encyclopædia Britannica, Inc.,
Une autre famille importante de polymères organiques synthétiques est formée de répétitions linéaires du groupe uréthane. Les polyuréthanes sont utilisés dans la fabrication de fibres élastomères appelées spandex et dans la production de bases de revêtement et de mousses souples et rigides.
Une classe différente de polymères sont les composés organiques-inorganiques mixtes. Les représentants les plus importants de cette famille de polymères sont les silicones. Leur épine dorsale consiste en une alternance d’atomes de silicium et d’oxygène avec des groupes organiques attachés à chacun des atomes de silicium., Les Silicones à faible poids moléculaire sont des huiles et des graisses. Les espèces de poids moléculaire plus élevé sont des matériaux élastiques polyvalents qui restent doux et caoutchouteux à très basse température. Ils sont également relativement stables à des températures élevées.
Achim Hering
Les polymères contenant du fluorocarbone, appelés fluoropolymères, sont constitués de liaisons carbone-fluor, qui sont très stables et rendent le composé résistant aux solvants. La nature de la liaison carbone–fluor confère en outre une qualité antiadhésive aux polymères fluorés; ceci est le plus largement évident dans le téflon de polytétrafluoroéthylène (PFTE).