Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article décrit les procédés de synthèse des (co)polyesters saturés, semi-aromatiques et aliphatiques. Ces polymères thermoplastiques sont obtenus par polycondensation en phase fondue. Les procédés sont décrits sous leur aspect technologique et chimique, avec présentation des réactions principales et secondaires. Une nouvelle famille de polyesters, celle des polyesters hyperbranchés aliphatiques, apparue récemment sur le marché, est également présentée.
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Jean-Pierre QUENTIN : Ancien chef de service ex-Rhône-Poulenc Industrialisation
INTRODUCTION
Cet article décrit les procédés de synthèse des (co)polyesters saturés, semi-aromatiques et aliphatiques. Ces polymères sont thermoplastiques ; ils sont obtenus par polycondensation en phase fondue (suivie éventuellement d’une postcondensation en phase solide) d’un diacide aromatique majoritaire (téréphtalique ou naphtalènedicarboxylique) ou de son ester diméthylique sur un diol aliphatique (éthylèneglycol, propanediol ou butanediol), ou encore d’un hydroxyacide aliphatique sur lui-même ou sa forme lactonique (acide lactique et caprolactone).
Les motifs unitaires qui constituent la chaîne macromoléculaire des polyesters concernés contiennent donc nécessairement une séquence hydrocarbonée aliphatique. Sont donc exclus de ce chapitre les polyesters aromatiques, tels que les polyarylates ou les LCP (« Liquid Cristal Polymer »), résultant de la polycondensation de diacides aromatiques (ou du chlorure d’acide) et de diphénols, ainsi que les polycarbonates obtenus à partir du phosgène et du bisphénol A.
Les procédés de synthèse sont décrits sous leur aspect chimique (réactions principales et secondaires) et technologique. Mention est également faite d’une nouvelle famille de polyesters, celle des polyesters hyperbranchés aliphatiques qui est apparue récemment sur le marché.
En ce qui concerne plus particulièrement, le polyéthylènetéréphtalate, le lecteur pourra se reporter à l’article PET ou polyéthylènetéréphtalate qui est spécialement consacré à ce polymère et où sont détaillés les procédés de fabrication actuels ainsi que les techniques de recyclage.
Nous décrivons plus spécialement dans le présent article la chimie secondaire qui accompagne les réactions principales de polycondensation conduisant au PET.
Le lecteur désirant consulter une source d’information complémentaire pourra se reporter à l’ouvrage récent en deux volumes consacré aux polyesters thermoplastiques .
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- Version archivée 1 de mars 1989 par Paul GESCHE
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Polyalkylènetéréphtalates (PET, PTT et PBT)1. Polyesters saturés industriels
On appelle polyesters saturés les polymères résultant de la réaction de polyestérification entre des diacides et des diols ou d’un hydroxyacide sur lui-même (ou de sa forme lactonique). Les monomères qui interviennent dans cette réaction ne comportent aucune double liaison éthylénique susceptible de conduire à des polymères réticulés (par opposition aux polyesters insaturés dont la polycondensation fait l’objet d’un article séparé Polycondensation des polyesters insaturés dans ce traité.
Peuvent cependant être introduits dans la chaîne polymérique des monomères trifonctionnels (triols et/ou dihydroxyacides) dans le but d’obtenir des architectures moléculaires particulières, telles que celles présentées par les polyesters hyperbranchés.
Dans ce qui suit, nous nous limiterons à la catégorie des polyesters saturés classés parmi les matériaux thermoplastiques. La relation structure-propriété ainsi définie se fonde sur la relative stabilité chimique de ces polymères, dont la mise en forme, lors des étapes de transformation industrielle, fait intervenir essentiellement des phénomènes physiques (fusion, cristallisation, écoulement sous contrainte, etc.), les modifications chimiques étant généralement limitées et considérées comme des dégradations.
Les polyesters dont il sera question dans cet article sont tous obtenus industriellement par polycondensation en phase fondue, suivie éventuellement d’une postcondensation à l’état solide.
Nous décrirons donc successivement les procédés de synthèse relatifs aux polyesters ci-après :
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polyalkylènetéréphtalates (polyéthylène-, triméthylène-, butylènetéréphtalate) et leurs copolymères ;
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polyéthylènenaphtalènedicarboxylate, couramment appelé polyéthylènenaphtalate et les copolymères ;
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acide...
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Polyesters saturés industriels
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Handbook of thermoplastics polyesters - . vol. 1 et 2. Éd. Stoyko Fakirov. Wyley-VCH (2002).
-
(2) - EPPERSON (R.) (Shell Chemicals) - Corterra®polymers lifting off to the next level - . Polyester ’98 World Congress. The Polyester chain, Zurich (25-28 oct. 1999).
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(3) - SCHULZ VAN ENDERT (E.) (Inventa-Fischer) - Compact continuous process for high viscous PBT. No SSP - . Polyester 2000 World Congress. 5th World Congress The Polyester chain, Zurich (28 nov.-01 déc. 2000).
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(4) - FRANCALANCI (F.) (Montefibre SPA) - PBT/The younger (middle) brother - . Polyester 2002. 7th World Congress, Zurich (2-3-4-(5) déc. 2002).
-
(5) - OCHS (A.) (Lurgi-Ögc Gmbh) - Polybutylene terephtalate : PBT production by low cost butanediol (BD). Production technology and use of PTA - . PET’98 World Congress. The Polyester chain, Zurich (2-3-4 déc. 1998).
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