Qu'est-ce que la télomérisation?
La télomérisation est un processus chimique qui crée des polymères à chaîne courte, appelés oligomères, composés de deux à dix unités répétitives. Les oligomères sont mélangés avec des polymères du même type pour augmenter la flexibilité et la maniabilité du matériau. La réaction de polymérisation est interrompue dans les réactions de polymère de transfert de chaîne par le procédé de télomérisation.
Les réactions de polymérisation se produisent généralement assez rapidement. Le monomère est l'unité simple de base qui forme le squelette du polymère. Habituellement, les unités monomères doivent être amenées à réagir soit en ajoutant un catalyseur, soit en énergie. La réaction de polymérisation se produira presque instantanément une fois que l’énergie d’activation, ou le seuil d’énergie empêchant une réaction spontanée, aura été rencontré.
La réaction, bien que se déroulant rapidement, ajoute des monomères à la chaîne, un à la fois. Les chaînes de polymère continuent de croître jusqu'à ce que le monomère soit épuisé. Le poids moléculaire final du polymère est contrôlé par le nombre de chaînes initiées, en fonction des conditions initiales. Les conditions initiales incluraient la quantité de catalyseur, la chaleur ajoutée et la conception du réacteur.
Les polymères, en raison de leur poids moléculaire élevé, ont tendance à être raides. Afin de rendre le matériau plus flexible, des oligomères à chaîne courte de composition chimique identique ou similaire sont ajoutés. L'odeur commune des voitures neuves est provoquée par la migration des oligomères, appelés plastifiants dans ce contexte, en vinyle. Les oligomères sont suffisamment courts pour avoir une certaine volatilité, ce qui leur permet d'être détectés par le nez.
Il existe de nombreux types de réactions de polymères. Dans une réaction de transfert de chaîne, l'espèce réactive est un radical libre, une espèce moléculaire instable avec un électron non apparié qui réagira immédiatement. Les étapes de propagation en chaîne de la réaction du polymère maintiennent le radical en mouvement tout au long de la chaîne.
L'accès à l'extrémité réactive devient plus difficile à mesure que la chaîne s'allonge. Si un agent de transfert de chaîne est présent, l'agent transférera le radical libre à un nouveau monomère et terminera la chaîne. Le monomère de radicaux libres va démarrer une nouvelle chaîne. La fin de la chaîne initiale, qui constitue l'étape de télomérisation, et l'initiation d'une nouvelle chaîne ont pour objectif de limiter la longueur des chaînes.
Les bons agents de transfert de chaîne ont généralement une liaison chimique faible, facilitant le transfert de l'électron non apparié. Les agents couramment utilisés sont les hydrocarbures halogénés, des atomes de carbone liés à la série d'éléments halogènes. Les thiols, l’équivalent en soufre d’un alcool avec un groupe fonctionnel soufre-hydrogène (-SH), sont également utilisés.
Les oligomères à chaîne courte peuvent subir une télomérisation les uns avec les autres selon quatre configurations: tête à tête, tête à queue, queue à queue et queue à tête. Le mélange d'oligomères sera composé des quatre molécules. Les chimistes spécialisés dans les polymères étudient les moyens de rendre les résultats de la télomérisation plus prévisibles.