Transfert de chaîne
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En chimie des polymères, le transfert de chaîne est une étape de la polymérisation en chaîne à laquelle l'activité d'une chaîne polymère en croissance est transférée à une autre molécule[1],[2].
- P• + XR' → PX + R'•
Les réactions de transfert de chaîne diminuent la masse moléculaire moyenne du polymère produit. Le transfert de chaîne peut être introduit dans une polymérisation par l'emploi d'un agent de transfert de chaîne, ou bien il peut être une réaction secondaire inévitable lors d'une polymérisation. Les réactions de transfert de chaîne se produisent dans la plupart des types de polymérisation en chaîne, y compris la polymérisation radicalaire, la polymérisation par ouverture de cycle, la polymérisation coordinative, la polymérisation cationique et la polymérisation anionique.
Les réactions de transfert de chaîne sont normalement classées par la nature de la molécule qui réagit avec la chaîne croissante.
- Transfert à un agent de transfert de chaîne. Les agents de transfert de chaîne possèdent au moins une liaison chimique faible, ce qui facilite la réaction de transfert de chaîne. Des agents communs sont les thiols, surtout le dodécyl mercaptan DDM (C12H25SH), et les halocarbures tels que le tétrachlorure de carbone. Les agents de transfert de chaîne sont aussi appelés les modificateurs ou des régulateurs.
- Transfert au monomère. Il peut y avoir transfert de chaîne au monomère auquel la chaîne polymère croissante détache un atome du monomère non réagi qui se trouve dans le milieu réactionnel. Étant donné que les réactions de polymérisation se font toujours en présence du monomère, le transfert de chaîne détermine la masse molaire maximale théorique pour la polymérisation d'un monomère donné. Le transfert de chaîne au monomère est surtout important à la polymérisation cationique et la polymérisation par ouverture de cycle.
- Transfert au polymère. Une chaîne croissante peut faire un transfert de chaîne à une autre chaîne polymère déjà existante. Ceci arrive surtout en présence d'une grande concentration de polymère, soit à la fin d'une polymérisation radicalaire lorsque le monomère est presque consommé. Un polymère ramifié est formé lorsque le monomère s'ajoute au nouveau site radicalaire sur le squelette polymère. Les propriétés du polyéthylène basse densité dépendent de façon critique du nombre de transferts de chaîne au polymère.
- Transfert au solvant. Lors de la polymérisation en solution, le solvant peut agir comme agent de transfert de chaîne. Un solvant assez inerte est choisi pour éviter la formation d'oligomères, qui sont des polymères de très faible masse molaire.
