Polymérisations en chaîne

3 La polymérisation radicalaire contrôlée

3.10 Réactions de transfert

Le centre actif est transféré sur une autre espèce : il n'est pas détruit

Arrêt de la chaîne en croissance : diminution des masses molaires moyennes

  - transfert voulu par addition d'un agent de transfert pour baisser les Masses Molaires

  thiols : dodécylthiol C12H25SH, acide thioglycolique HSCH2COOH …

  dérivés halogénés : CHCl3, dérivé bromé …

  - transfert subi si agent de transfert = composante du système :

  solvant, monomère,

  polymère ® alors polymère ramifié et MMä  : PEbd, PVAc…)

Exemples de constantes de transfert Ctr

MMA  chloroforme : 10-4  styrène : chloroforme  : 0,5. 10-4

    toluène :        0,2. 10-4        toluène :            0,1. 10-4               C12H25SH :      15

    CCl4  :            5. 10-4          CCl4  :              90. 10-4

Les réactions de transfert dépendent aussi beaucoup de la température, avec des énergies d’activation assez élevées, de l’ordre de 50 kJ/mol.

La croissance des chaînes est arrêtée soit par terminaison, soit par transfert.

Nombre de chaînes = chaînes arrêtées par terminaison + chaînes arrêtées par transfert

Équation de Mayo :

Contrôle des masses molaires

Le contrôle des masses molaires est régi par l’équation de Mayo :

avec Xn degré de polymérisation, Xn0 degré de polymérisation en l’absence de réactions de transfert,

Cm constante de transfert sur le monomère,

constante de transfert sur l’agent  i dont la concentration est [Si].

1 ⁄ Xn = 1 ⁄ Xn0 + Cm + CSi [Si] ⁄ [M]

Xn Degré de polymérisation

Xn0 degré de polymérisation en l’absence de réactions de transfert

Cm constante de transfert sur le monomère

CSi Constante de transfert sur l’agent i dont la concentration est [Si].

Télomérisation

Utilisation d'une concentration importante d'un agent de transfert non dégradant (télogène)

  - un peu d'AIBN pour amorcer la réaction

  - beaucoup de transfert sur le télogène suivi d'un réamorçage

Formation d'un télomère : oligomère (polymère de faible ) fonctionnalisé

Cette méthode permet donc aussi la formation de polymères fonctionnalisés