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Jean Louis Halary Françoise Lauprêtre Belin Collection É C H E L L E S 8, rue F

Jean Louis Halary Françoise Lauprêtre Belin Collection É C H E L L E S 8, rue Férou 75278 Paris Cedex 06 www.editions-belin.com De la macromolécule au matériau polymère Synthèse et propriétés des chaînes Illustrations: Orou Mama. Photo couverture: image obtenue par modélisation moléculaire d'un poly(méthacrylate de méthyle) atactique en masse. © C. Lorthioir. Le code de la propriété intellectuelle n’autorise que «les copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective» [article L. 122-5]; il autorise également les courtes citations effectuées dans un but d’exemple ou d’illustration. En revanche «toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite» [article L. 122-4]. La loi 95-4 du 3 janvier 1994 a confié au C.F.C. (Centre français de l’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris), l’exclusivité de la gestion du droit de reprographie. Toute photocopie d’œuvres protégées, exécutée sans son accord préalable, constitue une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal. © Éditions Belin, 2006 ISSN 1635-8414 ISBN 2-7011-3422-6 La collection «Échelles» Privilégiant les savoirs les plus actuels, la collection «Échelles» propose des ouvrages scientifiques rédigés par des auteurs qui font autorité dans leur domaine. Par la présentation simple de questions réputées complexes, elle exprime une certaine idée de l’enseignement des sciences, en relation étroite avec le monde de la recherche et de ses applications. La collection «Échelles» s’adresse à l’étudiant de 2e et 3e cycles universitaires, comme au chercheur ou à l’ingénieur. Elle est dirigée par Michel Laguës (ESPCI) et Annick Lesne (Université Paris VI et IHÉS). Dans la même collection Gouttes, bulles, perles et ondes, Pierre-Gilles de Gennes, Françoise Brochard-Wyart, David Quéré, 2002. Nouvelle édition avec Cd-Rom, 2005. ADN, mots et modèles, Stéphane Robin, François Rodolphe, Sophie Schbath, 2003. Invariances d’échelle. Des changements d’états à la turbulence, Michel Laguës, Annick Lesne, 2003. Introduction à la microfluidique, Patrick Tabeling, 2003. L’héritage de Kolmogorov en physique, Roberto Livi et Angelo Vulpiani (sous la direction de), 2003. Liquides. Solutions, dispersions, émulsions, gels, Bernard Cabane, Sylvie Hénon, 2003. L’héritage de Kolmogorov en mathématiques, Éric Charpentier, Annick Lesne, Nikolaï Nikolski (sous la direction de), 2004. Internet. Structure et évolution, Romualdo Pastor-Satorras et Alessandro Vespignani, 2004. Cosmologie primordiale, Patrick Peter et Jean-Philippe Uzan, 2005. Chimie et biochimie radicalaires, Jacqueline Bergès, Cécile Sicard-Roselli, Chantal Houée-Levin, 2005. Physique et chimie de l’atmosphère, Robert Delmas, Gérard Mégie et Vincent-Henri Peuch (sous la direction de), 2005. Rhéophysique, Patrick Oswald, 2005. Introduction à l’information quantique, Michel Le Bellac, 2005. Les nanosciences. 1. Nanotechnologies et nanophysique, Marcel Lahmani, Claire Dupas et Philippe Houdy (sous la direction de), 2004. Nouvelle édition, 2006. Les nanosciences. 2. Nanomatériaux et nanochimie. Marcel Lahmani, Catherine Bréchignac et Philippe Houdy (sous la direction de), 2006. Morphogenèse. L’origine des formes, Paul Bourgine et Annick Lesne (sous la direction de), 2006. La couleur. Lumière, vision et matériaux, Jacques Lafait et Mady Elias (sous la direction de), 2006. Les microscopies à sondes locales, Lionel Aigouy, Yannick De Wilde et Christian Frétigny, 2006. L’héritage scientifique de Poincaré, Éric Charpentier, Etienne Ghys et Annick Lesne (sous la direction de), 2006. TABLE DES MATIÈRES Préface 9 Avant-propos 11 Entrée en matière 15 1 Une petite expérience riche de sens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2 La « guerre des micelles » et ses conséquences heureuses .. . . . . . . . . . . 16 3 L’essor du matériau polymère . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 Les matériaux polymères aujourd’hui. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5 Les polymères en quelques chiffres . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6 De la macromolécule au matériau polymère .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 7 La suite de l’histoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 PREMIÈRE PARTIE SYNTHÈSE ET CARACTÉRISATION DES MACROMOLÉCULES 23 Chapitre 1 LES VOIES CLASSIQUES DE LA SYNTHÈSE MACROMOLÉCULAIRE 24 1.1 La polymérisation par étapes .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.1.1 Généralités .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.1.2 Synthèse de polymères linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.1.3 Synthèse de réseaux tridimensionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1.2 Caractères généraux de la polymérisation en chaîne . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1.2.1 Nature des monomères . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1.2.2 Aspects thermodynamiques de la polymérisabilité . . . . . . . . . . . 34 1.2.3 Phases d’une polymérisation en chaîne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1.2.4 Les différents types de polymérisation en chaîne. . . . . . . . . . . . . 40 1.3 Caractéristiques de la polymérisation radicalaire .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.3.1 Réactions d’amorçage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.3.2 Réactions de terminaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.3.3 Réactions de transfert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 1.3.4 Particularité de la polymérisation radicalaire. . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.3.5 Techniques de polymérisation radicalaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.4 Caractéristiques de la polymérisation anionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 1.4.1 Réactions d’amorçage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 1.4.2 Particularités de la polymérisation anionique . . . . . . . . . . . . . . . . 51 1.4.3 Notion de polymère « vivant ». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 1.5 Caractéristiques de la polymérisation cationique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.5.1 Réactions d’amorçage . . . . . . uploads/Finance/ de-la-macromolaccule-au-matacriau-polyma-re-syntha-se-et-propriactacs-des-chaa-nes-by-jean-louis-halary-frana-oise-laupra-tre-pdf.pdf