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Zitiervorschau

Chimie et physico chimie des polymères Chapitre 2 : POLYMERISATION ANIONIQUE

Exercice01:

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du propylène amorcé par le butyl lithium

Exercice 02 : On veut effectuer la polymérisation de 21 g de styrène (M = 104 g/mol) dans le cyclohexane sec. On additionne pour cela 1 mL d'une solution de s-BuLi à une concentration 1,4 mol/L. On suppose que l'amorçage est instantané. 1- Quel sera le nombre de chaînes en croissance ? En polymérisation anionique vivante, le nombre de chaînes est égal au nombre de molécules d'amorceur ayant effectivement amorcé une réaction de polymérisation.

Si l'amorçage est instantané, le nombre de chaînes est égal au nombre de molécules d'amorceur introduites dans le milieu réactionnel et reste constant tout au long de la polymérisation. On utilise le volume 1 ml de s-BuLi de concentration 1,4 M, Ce qui donne nombre de mole de l'amorceur 1,4 mmol. (n=C/V) On aura donc 1,4 mmol de chaînes en croissance.

2- Quel est le degré de polymérisation moyen en nombre Xn (DPn) attendu en fin de réaction ? – on

On dispose de 21 g de styrène, avec la masse molaire de styrène est égale à 104 g/mol Nombre de mole nS=mS/MS soit 201,92 mmol.

En fin de réaction, quand la totalité du monomère aura été consommée, le degré de polymérisation moyen en nombre attendu sera donc Xn = 201,92 / 1,4 = 144,23 et

La masse molaire moyenne en nombre = masse molaire de monomère × nombre de répétition (c-a-d DPn)

Donc Mn = 104×Xn = 15000 g/mol.

Si l'on désactive les anions par un mélange méthanol - HCl, la chaîne présentera la structure suivante :

Exercice 03 : On considère la polymérisation de 1 mole d'oxyde d'éthylène amorcée par 0,05 mole du sel de potassium du 2-méthoxy éthanol. En fin de réaction, après traitement acide (addition de méthanol additionné d'acide chlorhydrique), on récupère le polymère.

1- Ecrire les étapes de la réaction de polymérisation, en précisant les extrémités de la chaîne. – réaction de polymérisation Amorçage par le sel de potassium du 2-méthoxy éthanol :

Les étapes de propagation se font par ouvertures successives des molécules d'oxyde d'éthylène.

La neutralisation en fin de réaction conduit à une fonction hydroxyle en fin de chaîne :

2 – Déterminer le degré de polymérisation moyen en nombre et la masse molaire moyenne en nombre. -. On

A la fin de réaction. Le taux de conversation est égal à 1, soit Xn = 1/0,05 = 20

3 – On remplace le 2-méthoxy éthanol par la même quantité en mole d'éthylène glycol. Préciser la nouvelle structure de la chaîne ainsi que la valeur du degré de polymérisation moyen en nombre

Le remplacement du méthoxy-2 éthanol par la même quantité en mole d'éthylène glycol conduit au dianion suivant

La propagation se déroulera sur les deux centres actifs. Le nombre de chaînes est toujours égal au nombre de molécules d'amorceur. Xn sera toujours égal à 20 avec en moyenne 10 unités monomères de part et d'autre de l'amorceur.