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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Présentation
Polyesters aliphatiques3. Polyéthylènenaphtalate et copolymères (PEN)
3.1 Présentation
C’est l’accès industriel au naphtalènedicarboxylate de méthyle (procédé Amoco repris par BP) qui a permis le développement commercial du PEN.
Le PEN est un polymère semi-cristallin qui présente une température de fusion (Tf) et une température de transition vitreuse (Tg) très supérieures à celles du PET. Sa cinétique de cristallisation est plus lente (tableau 5).
L’homopolymère PEN présente des bonnes propriétés barrières, entre autres à l’oxygène, au dioxyde de carbone, à la vapeur d’eau et aux ultraviolets.
En outre, l’introduction de motifs naphtalate dans le PET permet d’ajuster les caractéristiques de celui-ci en fonction des applications visées : on observe simultanément une amélioration des propriétés barrières, aux UV en particulier, même avec des teneurs en NDA (acide naphtalène dicarboxylique) relativement faibles, de l’ordre de 0,5 à 1 % , une élévation de la Tg température de transition vitreuse du PET (0,45 ˚C d’augmentation par motif téréphtalate remplacé par le naphtalate) et aussi un ralentissement de la cristallisation pour des teneurs en NDA inférieures à 15 %. Entre 15 et 90 % de naphtalate, les copolymères PET-PEN présentent une structure amorphe. On retrouve la structure cristalline pour des teneurs en naphtalate supérieures à 90 % .
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Polyéthylènenaphtalate et copolymères (PEN)
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Handbook of thermoplastics polyesters - . vol. 1 et 2. Éd. Stoyko Fakirov. Wyley-VCH (2002).
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(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).
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(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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