La principale différence entre le polymère réticulé et le polymère linéaire est que les unités monomères des polymères linéaires ont des liens bout à bout, ressemblant aux perles d'un collier, alors que les polymères réticulés sont constitués de chaînes jointes ensemble par une série de liaisons covalentes, appelées cross-links.
Les polymères sont des composés constitués de petites unités répétitives qui se connectent 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 largement 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 qui peuvent changer de forme sous l'application de chaleur. Contrairement aux thermoplastiques, les thermodurcissables ne supportent pas les 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, tandis que les thermodurcissables et les élastomères sont des polymères réticulés.
Qu'est-ce qu'un polymère réticulé ?
Un polymère réticulé est un polymère qui a 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 adoucissant du polymère sera beaucoup plus difficile. Un bon exemple d'utilisation de la réticulation pour améliorer les propriétés des caoutchoucs est le processus de vulcanisation.
Figure 1: Polyisoprène réticulé (caoutchouc naturel vulcanisé utilisant du soufre comme agent de réticulation)
Lors de la vulcanisation, l'ajout d'agents de vulcanisation tels que le soufre, les oxydes métalliques, etc., augmente les liens croisés 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 thermodurcissables tels que l'urée formaldéhyde deviennent des matériaux durs et cassants au cours du processus de réticulation. En effet, la réticulation rend le polymère chimiquement durci et cette réaction est irréversible. De plus, le paramètre de solubilité des polymères réticulants 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 liens bout à bout, ressemblant à des perles dans un collier. Le polyéthylène est un exemple de polymère linéaire où les unités d'éthylène agissent comme des monomères. Parfois, ces chaînes linéaires ont des structures ramifiées. Généralement, les structures à chaînes linéaires et ramifiées d'un même polymère présentent des propriétés similaires.
Figure 02: Polyéthylène
Puisqu'il s'agit de 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 cassants 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 de bout en bout, comme des perles dans un collier.
Le polyéthylène est un exemple de polymère linéaire où les unités d'éthylène agissent comme des monomères. Parfois, ces chaînes linéaires ont des motifs ramifiés. Généralement, les structures à chaînes linéaires et ramifiées d'un même polymère présentent des propriétés similaires.
Quelle est la différence entre le polymère réticulé et le polymère linéaire ?
Polymère réticulé vs polymère linéaire |
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| Le polymère réticulé est constitué de chaînes reliées par une série de liaisons covalentes. | Le polymère linéaire est composé de monomères assemblés bout à bout, ressemblant aux perles d'un collier. |
| Thermoplastiques | |
| Thermodurs et élastomères | Thermoplastiques |
| Chauffage des polymères | |
| Ne tolère pas les cycles de chauffage répétés | Peut tolérer des cycles de chauffage répétés |
| Recyclabilité | |
| Ne peut pas être recyclé (ne peut pas être remodelé) | Hautement recyclable (peut être remodelé/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 bref, il existe deux catégories de polymères en fonction de leur structure: les polymères linéaires et les polymères réticulés. Les monomères des polymères linéaires ont des liens bout à bout, ressemblant aux perles d'un collier. Par conséquent, tous les thermoplastiques appartiennent à des polymères linéaires et n'ont pas de réticulation permanente entre les chaînes 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 un polymère réticulé et un polymère linéaire.
