Différence entre polymère réticulé et polymère linéaire

La principale différence entre le polymère réticulé et le polymère linéaire est que le les unités monomères de polymères linéaires ont des liaisons bout à bout qui ressemblent aux perles d'un collier, tandis que les polymères réticulés sont constitués de chaînes reliées par une série de liaisons covalentes, appelées réticulations.

Les polymères sont des composés constitués de petites unités répétitives se reliant pour former des molécules à longue chaîne. Les unités répétitives ou les blocs de construction d'un polymère sont des monomères. Les polymères peuvent être globalement classés en trois parties en fonction de leur nature chimique et thermique, à savoir: (a) des polymères thermoplastiques, (b) des polymères thermodurcissables et (c) des élastomères. Les thermoplastiques sont des plastiques pouvant modifier la forme sous l'effet de la chaleur. Contrairement aux thermoplastiques, les thermodurcissables ne peuvent tolérer des cycles de chauffage répétés. Les élastomères sont les caoutchoucs qui présentent d’excellentes propriétés élastiques, contrairement aux deux types mentionnés ci-dessus. Selon la structure, il existe trois types de polymères en tant que polymères linéaires, ramifiés et réticulés. Les polymères thermoplastiques sont des molécules linéaires, alors que les thermodurcissables et les élastomères sont des polymères réticulés.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce qu'un polymère réticulé? 
3. Qu'est-ce qu'un polymère linéaire?
4. Comparaison côte à côte - polymère réticulé vs polymère linéaire sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce qu'un polymère réticulé??

Un polymère réticulé est un polymère ayant des chaînes liées entre elles par un réseau de liaisons covalentes. Les liaisons croisées peuvent être courtes ou longues, mais dans la plupart des polymères, ces liaisons sont courtes. Les thermodurcissables et les élastomères ont des liens croisés. Les propriétés des polymères réticulés dépendent principalement du degré de réticulation. Pour être précis, si le degré de réticulation est faible, le polymère se comportera comme un polymère non réticulé et présentera un comportement de ramollissement. Cependant, si le degré de réticulation est élevé, le comportement de ramollissement du polymère sera beaucoup plus dur. Le processus de vulcanisation est un bon exemple d'utilisation de la réticulation pour améliorer les propriétés des caoutchoucs..

Figure 1: Polyisoprène réticulé (caoutchouc naturel vulcanisé utilisant du soufre comme agent de réticulation)

Pendant la vulcanisation, l'ajout d'agents de vulcanisation tels que le soufre, les oxydes métalliques, etc., augmente les liaisons croisées entre les molécules de la chaîne de caoutchouc. Et ainsi, améliore la résistance à la traction et la dureté des caoutchoucs. De nombreux procédés de fabrication de produits en caoutchouc utilisent la vulcanisation. Contrairement aux caoutchoucs, les polymères thermodurcis tels que l'urée formaldéhyde deviennent des matériaux durs et cassants au cours du processus de réticulation. En effet, la réticulation provoque la polymérisation du polymère et cette réaction est irréversible. De plus, le paramètre de solubilité des polymères de réticulation varie avec la densité de réticulation. Si un polymère a un faible degré de réticulation, il aura tendance à gonfler dans le liquide.

Qu'est-ce qu'un polymère linéaire??

Un polymère linéaire est un polymère thermoplastique constitué de molécules à longue chaîne. Ici, les unités monomères ont des maillons de bout en bout, ressemblant à des perles dans un collier. Le polyéthylène est un exemple de polymère linéaire dans lequel les unités d’éthylène sont des monomères. Parfois, ces chaînes linéaires ont des structures ramifiées. En général, les structures linéaires et ramifiées du même polymère présentent des propriétés similaires.

Figure 02: polyéthylène

Comme ils sont thermoplastiques, la chaleur peut ramollir les polymères linéaires. La température de ramollissement est une caractéristique unique des polymères linéaires. La température de ramollissement des caoutchoucs ou des fluides visqueux est inférieure à la température ambiante, tandis que celle des solides durs et fragiles ou des solides ductiles est supérieure à la température ambiante. De plus, un polymère linéaire est un polymère thermoplastique constitué de molécules à longue chaîne. Ici, les unités monomères ont des liens bout à bout, comme des perles dans un collier.

Le polyéthylène est un exemple de polymère linéaire dans lequel les unités d’éthylène sont des monomères. Parfois, ces chaînes linéaires ont des modèles ramifiés. En général, les structures linéaires et ramifiées du même polymère présentent des propriétés similaires.

Quelle est la différence entre un polymère réticulé et un polymère linéaire?

Polymère réticulé vs polymère linéaire
Polymère réticulé est constitué de chaînes qui sont reliées par une série de liaisons covalentes.	Polymère linéaire est composé de monomères assemblés bout à bout, ressemblant aux perles d'un collier.
Thermoplastiques
Thermodurcissables et élastomères	Thermoplastiques
Chauffage des polymères
Ne peut tolérer des cycles de chauffage répétés	Peut tolérer des cycles de chauffage répétés
Recyclabilité
Ne peut pas être recyclé (ne peut pas être remolded)	Hautement recyclable (peut être remoulé / remodelé)
Type de liaison entre la chaîne moléculaire
Obligations primaires permanentes	Obligations secondaires temporaires
Exemples
phénol-formaldéhyde, polyuréthanes, silicones, caoutchouc naturel, caoutchouc butyle, caoutchouc chloroprène	acétals, acryliques, acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), polyamides, polycarbonate, polyéthylène

Résumé - Polymère réticulé vs Polymère linéaire

En résumé, il existe deux catégories de polymères en fonction de leur structure: les polymères linéaires et les polymères réticulés. Les monomères de polymères linéaires ont des liens bout à bout, ressemblant à des perles d'un collier. Par conséquent, tous les thermoplastiques appartiennent à des polymères linéaires et ne présentent pas de réticulation permanente entre les chaînes de polymères. Cependant, les polymères réticulés ont des liaisons permanentes entre les chaînes polymères adjacentes. Tous les élastomères et thermodurcissables appartiennent aux polymères réticulés. C’est donc la différence entre polymère réticulé et polymère linéaire.

Référence:

1. Groover, M. P. (2007). Principes de base de la fabrication moderne: procédés des matériaux et systèmes. John Wiley & Sons.
2. Alger, M. (1996). Dictionnaire scientifique des polymères. Springer Science & Business Media.
3. Dyson, R. W. (Ed.). (1987). Polymères de spécialité. Blackie.

Courtoisie d'image:

1. “Vulcanisation de POLYIsoprene V.2” Par Jü - Propre travail (CC) 0 via Wikimedia Commons
2. “Polyethylene-repeat-2D” (domaine public) via Wikimedia Commons