Le modèle ci-dessus à droite est celui du polymère cis que vous pouvez
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Pour un aperçu du polyisoprène, cliquez ici !
L’un des polymères naturels les plus connus est le polyisoprène, le caoutchouc ornemental. Les anciens Mayas et Aztèques le récoltaient sur l’hévéa et l’utilisaient pour fabriquer des bottes imperméables et les ballons qu’ils utilisaient pour jouer à un jeu similaire au basket-ball. C’est ce qu’on appelle un élastomère, c’est-à-dire qu’il reprend sa forme après avoir été étiré ou déformé. Normalement, le caoutchouc naturel est traitépour lui donner des liaisons transversales, ce qui en fait un élastomère encore meilleur.

Le polyisoprène est un polymère diénique, c’est-à-dire un polymère fabriqué à partir d’un monomère contenant deux doubles liaisons carbone-carbone. Comme la plupart des polymères diéniques, il possède une double liaison carbone-carbone dans sa chaîne principale. Le polyisoprène peut être récolté à partir de la sève de l’hévéa, mais il peut également être fabriqué par polymérisation Ziegler-Natta. C’est un exemple rare de polymère naturel que nous pouvons fabriquer presque aussi bien que la nature.

Voici quelques informations historiques. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les Japonais ont coupé les approvisionnements en caoutchouc naturel pour tout le reste du monde. Et comme le caoutchouc naturel était la forme prédominante utilisée à l’époque, les Alliés étaient coincés. Imaginez un avion sans joints et tuyaux en caoutchouc, sans parler des pneus qui absorbent les chocs à l’atterrissage. Imaginez maintenant des camions, des chars et des jeeps avec les mêmes problèmes. Je me demande à quoi ressemblerait la conduite d’un camion roulant à 60 km/h avec des roues en acier ?

Alors la science est venue à la rescousse ! Un effort massif financé par le gouvernement a été monté aux États-Unis qui a très rapidement conduit au caoutchouc synthétique. Le premier à sortir du bloc était le polyisobutylène. C’était un assez bon caoutchouc (et il l’est toujours) mais principalement pour le fait inhabituel qu’il ne passe pas le gaz (désolé). C’est le seul polymère commercial capable de retenir l’air dans un pneu pendant des semaines, voire des mois, à la fois. Le caoutchouc naturel ne peut pas faire cela, donc l’un des résultats de l’effort de guerre était une solution au problème majeur de devoir gonfler ses pneus chaque semaine.

Ok, la guerre terminée, le caoutchouc naturel était à nouveau disponible pour le monde entier. La production a explosé ! Mais alors, l’effort pour fabriquer d’autres élastomères synthétiques comme le polybutadiène et le polychloroprène a fait de même. Ce dernier fut une autre découverte fortuite comme celle du PIB : le polychloroprène (également appelé néoprène) était capable de ne PAS gonfler au contact de l’essence, du diesel ou de l’huile de moteur. Une autre avancée fantastique dans la science des polymères !

Alors, quel est le statut aujourd’hui du caoutchouc naturel par rapport au caoutchouc synthétique ? Ils se partagent le marché, et il est énorme, avec environ 26 millions de tonnes par an. Selon le graphique ci-dessus, publié en 2016, environ 54 % de la production mondiale est constituée de caoutchouc synthétique de différents types. Il ne reste donc que 46 % pour le caoutchouc naturel. Et ce qui est génial, c’est que le caoutchouc naturel est une ressource renouvelable, provenant de la plus importante des ressources renouvelables, les arbres. Bien joué, Mère Nature !

Voici à quoi ressemble le monomère isoprène :

Le modèle ci-dessus est une image du modèle pdb que vous pouvez
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Synthèses de polyisoprène testées

Alors peut-être avez-vous essayé de fabriquer du polybutadiène et cela s’est si bien passé que vous voulez maintenant vraiment fabriquer votre propre polyisoprène. Eh bien, il s’avère que nous n’avons pas une, mais DEUX procédures. L’un donne le polymère à unités répétées principalement cis, l’autre principalement trans. Les volatiles et les catalyseurs inflammables nécessitent une attention extrême dans le laboratoire pour être sûr : il suffit de le faire très soigneusement!

Les deux méthodes utilisent deux catalyseurs de métaux de transition différents pour donner deux PIP isomères différents. La première donne l’isomère cis : cliquez ici pour voir la procédure et ici pour télécharger une copie.

La seconde méthode utilisant un catalyseur et des conditions différentes donne l’isomère trans. Inutile de dire que les deux polymères ont des propriétés très différentes. Cliquez ici pour voir la procédure et ici pour télécharger une copie.

Les autres polymères utilisés comme élastomères comprennent :

    Polybutadiène Polyisobutylène Poly(styrène-butadiène-…styrène) Polyuréthanes Polychloroprène Silicones
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