Structure et propriétés des polymères - Profil: D. GRIDAINE

L.P. M.C.A
Module Plasturgie D.GRIDAINE 2009-2010
existence d'un point de fusion TF, absence de transition vitreuse
indice de réfraction supérieur à celui de la phase amorphe
imperméabilité totale à la plupart des gaz (sauf H2 et He éventuellement) et
vapeurs ou liquides
rigidité supérieure à celle de la phase amorphe.
Origine du caractère cristallin
Les polymères cristallisent lorsqu'ils ont une structure régulière.
Ils ne cristallisent jamais totalement pour différentes raisons :
La présence d'irrégularités structurales (en particulier ramifications). Ces
dernières sont exclues des cristaux au cours de leur croissance.
La présence d’enchevêtrements de chaînes dans la phase amorphe, qui
s’opposent à la cristallisation. Ce facteur de limitation du taux de cristallinité est
le plus général
Morphologie cristalline
L'unité élémentaire: la lamelle
On connaît une grande diversité de formes cristallines chez
les polymères : micelles frangées, dendrites, etc. Cependant,
l'espèce cristalline la plus fréquemment rencontrée est la lamelle de
forme parallélépipédique, résultant de l'empilement successif de
segments de chaîne repliés sur eux-mêmes.
La figure ci-contre représente le modèle bidimensionnel
schématique d’une structure semi-cristalline :
l : épaisseur des lamelles cristallines
L : longue période (distance entre lamelles : L – l)
Figure 14: Schématisation de la structure
tridimensionnelle d'une lamelle cristalline
La superstructure : le sphérolite
Figure 13: Schématisation
de la structure semicristalline
d'un polymère
L'épaisseur de la lamelle, c'est-à-dire la
longueur du segment de chaîne entre deux replis
successifs, est typiquement de l'ordre de quelques
dizaines de motifs monomères.
La chaîne peut s'évader de la lamelle,
s'enchevêtrer avec d'autres chaînes dans la phase
amorphe, participer à une lamelle voisine, etc.
Plusieurs chaînes peuvent participer à une lamelle
donnée. Les molécules liens unissant plusieurs
lamelles entre elles, jouent un rôle très important sur
le plan mécanique.
Lorsque la vitesse de refroidissement n'est pas trop élevée, les lamelles tendent à
s'allonger fortement pour former des rubans qui prennent une forme d'équilibre hélicoïdale et
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