Centre Gelfand

Il existe deux types de polymères : synthétiques et naturels. Les polymères synthétiques sont dérivés du pétrole, et fabriqués par des scientifiques et des ingénieurs. Parmi les exemples de polymères synthétiques, on trouve le nylon, le polyéthylène, le polyester, le téflon et l’époxy. Les polymères naturels sont présents dans la nature et peuvent être extraits. Ils sont souvent à base d’eau. Des exemples de polymères naturels sont la soie, la laine, l’ADN, la cellulose et les protéines.
Dans notre section précédente sur les polymères en réseau, nous avons mentionné le caoutchouc vulcanisé et la pectine. Le caoutchouc vulcanisé est un polymère synthétique (fabriqué par l’homme), tandis que la pectine est un exemple de polymère naturel.
Le caoutchouc peut être trouvé dans la nature et récolté sous forme de latex (liquide laiteux) de plusieurs types d’arbres. Le caoutchouc naturel provenant du latex des arbres est essentiellement un polymère composé d’unités d’isoprène avec un petit pourcentage d’impuretés. Le caoutchouc peut également être fabriqué (synthétisé) par l’homme. Le caoutchouc synthétique peut être fabriqué à partir de la polymérisation d’une variété de monomères, y compris l’isoprène.
Le caoutchouc naturel ne se manipule pas facilement (il est collant), et n’a pas non plus de très bonnes propriétés ou durabilité (il pourrit). Il est généralement vulcanisé, un procédé par lequel le caoutchouc est chauffé en présence de Soufre, pour améliorer sa résilience, son élasticité et sa durabilité. Le caoutchouc synthétique est préférable parce que différents monomères peuvent être mélangés en diverses proportions, ce qui permet d’obtenir une large gamme de propriétés physiques, mécaniques et chimiques. Les monomères peuvent être produits purs et l’ajout d’impuretés ou d’additifs peut être contrôlé par conception pour donner des propriétés optimales.
La vulcanisation, également appelée durcissement, est le processus chimique utilisé dans l’industrie du caoutchouc dans lequel les chaînes de polyisoprène individuelles sont liées à d’autres chaînes de polyisoprène par des liaisons chimiques (voir la séquence de réaction ci-dessous). La réticulation chimique proprement dite est généralement effectuée avec du soufre, mais d’autres technologies peuvent également être utilisées. La vulcanisation est un processus irréversible, comme la cuisson d’un gâteau. Les molécules de caoutchouc normalement souples et élastiques sont verrouillées ensemble, ce qui donne un matériau plus dur, plus durable et plus résistant aux produits chimiques. La vulcanisation modifie la surface du matériau, qui passe de très collante à une surface lisse et douce qui n’adhère pas aux substrats métalliques ou plastiques.

Source : www.chemistrydaily.com.
La pectine est un polymère à longue chaîne composé de molécules d’acide pectique et d’acide pectinique (voir la structure ci-dessous). Comme ces acides sont des sucres, la pectine est appelée un polysaccharide. Elle est obtenue à partir des pelures d’agrumes et des restes de pommes. Dans la plante/le fruit, la pectine est la matière qui relie les cellules végétales entre elles.

Source : www.cybercolloids.net.
Les chaînes de pectine forment un réseau parce que certains de leurs segments se rejoignent par cristallisation pour former un réseau tridimensionnel dans lequel l’eau, le sucre et d’autres matières sont retenus. La formation d’un gel est causée par des changements physiques ou chimiques qui tendent à diminuer la solubilité de la pectine, ce qui favorise la formation de petits cristaux localisés. Le facteur le plus important qui influence la tendance de la pectine à se gélifier est la température.
Lorsqu’on refroidit une solution chaude contenant de la pectine, le mouvement des molécules est diminué et leur tendance à se combiner en un réseau de gel est augmentée. Cette capacité fait de la pectine un bon épaississant pour de nombreux produits alimentaires, comme les gelées et les confitures. S’il y a suffisamment de sucre dans le mélange, la pectine forme un gel ferme.