Les polymères - QQF #6

Summary

Dans cette vidéo, nous explorons le monde des polymères, des macromolécules formées par la répétition d'unités monomères. Nous distinguons deux grandes familles de polymères : les thermoplastiques, qui se ramollissent avec la chaleur et peuvent être recyclés, et les thermaux durs, qui ne se ramollissent pas et sont irrécupérables. Les polymères sont classifiés selon leur structure, leur longueur, leur origine et leur composition. Les élastomères, qui présentent un allongement élevé, sont également abordés, ainsi que les polymères hybrides et inorganiques. La vidéo met en lumière la complexité et la diversité des polymères, bien au-delà des stéréotypes liés aux plastiques.

Takeaways

• 🧬 Les polymères sont des macromolécules composées de nombreuses unités monomères qui se répètent, formant des chaînes moléculaires.
• 🌡️ Les polymères peuvent être classifiés en deux grandes familles : les thermoplastiques et les thermaux durs, selon leur capacité à être modifiés par la chaleur.
• 🔗 Les liaisons faibles entre les chaînes des polymères thermoplastiques permettent une certaine mobilité et une cohésion qui se manifeste par un comportement solide à basse température.
• 🔥 Les thermoplastiques se ramollissent au-delà d'une certaine température, ce qui permet de les façonner et de les recycler, mais ils ne sont pas performants à haute température.
• 📏 Les polymères semi-crystallins ont des propriétés différentes des polymères amorphes, avec une meilleure rigidité, résistance et souvent une apparence translucide.
• 🔗 Les thermaux durs ont des chaînes liées par des liaisons fortes, ce qui les rend insolubles et infusibles, mais aussi difficiles à recycler.
• 🔬 Les élastomères sont des polymères avec un allongement avant rupture très élevé et ils se ramollissent à la température ambiante, ce qui leur donne leur élasticité.
• 🌱 Les polymères peuvent être synthétisés à partir de ressources fossiles ou bio-sources, et peuvent être naturels, artificiels ou synthétiques en fonction de leur origine et de leur traitement.
• 🔣 Les polymères peuvent être homo polymères (un seul type d'unité monomère) ou copolymères (plusieurs types d'unités monomères), avec des arrangements variés comme statistiques, alternés ou blocs.
• 🚫 Il existe des polymères hybrides ou inorganiques, comme les géopolymères, qui ne contiennent pas de carbone et sont donc considérés comme des matériaux inorganiques.
• ♻️ La terminologie des polymères est importante pour comprendre leur classification, leurs propriétés et leurs applications, allant au-delà de la simple notion de plastique.

Q & A

Que signifie le terme 'polymère' et d'où vient-il?

Le terme 'polymère' vient du grec 'polys', qui signifie plusieurs, et 'meros', qui signifie parties. Il fait référence à de très grandes molécules, appelées macromolécules, qui sont constituées d'une multitude de petites briques élémentaires, appelées unités monomères, qui se répètent.

Comment les polymères sont-ils formés?

Les polymères sont formés par un phénomène de polymérisation, où les monomères, des molécules capables de réagir entre elles, s'assemblent pour former une longue chaîne, le polymère. Cela se produit généralement dans des conditions spécifiques de pression, de température et en présence de catalyseurs.

Quels sont les différents types de polymères?

Les polymères sont classés en deux grandes familles : les thermoplastiques et les thermaux durs. Les thermoplastiques sont des polymères dont les chaînes peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres lorsqu'ils sont chauffés, tandis que les thermaux durs ont des chaînes liées par des liaisons fortes, qui les rendent plus résistants à la chaleur et insensibles au ramollissement.

Quels sont les exemples de polymères courants?

Des exemples de polymères courants incluent le polyéthylène (PE), utilisé pour fabriquer des sacs poubelles, le polychlorure de vinyle (PVC), le polystyrène (PS), et le caoutchouc, qui est un élastomère.

Comment les polymères sont-ils classés selon leur structure?

Les polymères sont classés selon leur structure en amorphes et semi-cristallins. Les amorphes n'ont pas d'organisation des chaînes, tandis que les semi-cristallins ont des régions où les chaînes sont localement alignées, ce qui augmente la cohésion du matériau.

Quelle est la différence entre un oligomère et un polymère?

Un oligomère est une molécule composée d'un petit nombre d'unités monomères, généralement moins de quelques centaines. En revanche, un polymère est constitué de chaînes beaucoup plus longues, qui peuvent contenir des milliers ou même des millions d'unités monomères.

Que sont les élastomères et comment fonctionnent-ils?

Les élastomères sont des polymères thermaux durs peu réticulés qui ont la capacité de s'allonger considérablement (plus de 100%) avant de se rompre. Ils sont ramollis à la température ambiante en raison de la faible réticulation qui permet aux chaînes de se dérouler considérablement lorsqu'elles sont étirées, et de reprendre leur forme initiale lorsqu'elles sont relâchées.

Comment les polymères bio sourcés sont-ils différents des polymères pétroliers?

Les polymères bio sourcés sont dérivés de ressources renouvelables telles que les végétaux ou les animaux, tandis que les polymères pétroliers sont dérivés de ressources fossiles comme le pétrole, le charbon ou le gaz. Les polymères bio sourcés sont considérés comme plus durables et écologiques, mais ils peuvent être plus coûteux ou avoir des propriétés différentes.

Quels sont les géopolymères et en quoi sont-ils différents des polymères traditionnels?

Les géopolymères sont des matériaux inorganiques qui contiennent du silicium, de l'aluminium, de l'oxygène et d'autres éléments, mais pas de carbone. Ils sont différents des polymères traditionnels qui sont organiques et contiennent de la chaîne principale en carbone. Les géopolymères sont souvent considérés comme plus écologiques, car ils ne libèrent pas de grandes quantités de CO2 lors de leur fabrication.

Quelle est la différence entre un homo polymère et un copolymère?

Un homo polymère est fabriqué à partir d'une seule unité monomère, comme le polyéthylène qui est fait uniquement avec de l'éthylène. Un copolymère, en revanche, est fabriqué à partir de deux ou plusieurs types d'unités monomères differents qui sont incorporés dans la même chaîne.

Comment les polymères sont-ils classés selon leur origine et leur composition?

Les polymères peuvent être classés selon leur origine en polymères naturels, issus directement du monde vivant sans modification; polymères artificiels, qui sont des polymères naturels modifiés par l'homme; et polymères synthétiques, qui sont créés par l'homme à partir de monomères biosourcés ou pétroliers. Ils peuvent également être classés selon leur composition en organiques, si la chaîne principale est en carbone, ou inorganiques, s'ils ne contiennent pas de carbone.