Un ionomère est un copolymère thermoplastique «réticulé ioniquement». La réticulation perfectionne la cohésion du polymère et la conductivité électrique.
Dans un ionomère, une faible proportion (de 1 à ∼10 %) de motifs de répétition porte des groupes ioniques et/ou ionisables. Le pontage ionique entre chaînes est constitué par des cations bivalents tels Zn⁺⁺, Ca⁺⁺ et Mg⁺⁺.
Certaines protéines peuvent être classées dans les ionomères.
Le premier ionomère, apparu en 1964, est commercialisé sous le nom de Surlyn (Du Pont). C'est un copolymère de l'éthylène avec un monomère de vinyle (acide méthacrylique) polaire.

A titre d'exemple, le groupe ionisable localisé le long des chaînes après copolymérisation peut être un carboxyle. Après traitement par un sel de zinc, un groupe carboxylate de zinc peut donner une liaison ionique :

∼-COO^- (Zn⁺⁺) ^-OOC-∼.

Bien que le groupe carboxyle diminue la cristallinité, les liaisons ioniques augmentent la rigidité. Ces liaisons sont de moyenne énergie (10-20 kcal/mol, contre 60-100 kcal/mol pour des liaisons covalentes) et réversibles à chaud.
Les ionomères sont flexibles, transparents et sans danger pour la santé, conservent leur forme à chaud, résistent à la perforation, à l'abrasion, aux chocs jusqu'à 100 °C (utilisation comme enveloppe de balle de golf), aux bases, aux solvants organiques, aux graisses et huiles, ainsi qu'aux intempéries comme les polyoléfines. Cependant, leur tenue aux acides, aux alcools, à l'acétone, aux hydrocarbures aromatiques et chlorés est faible.
Ils sont en particulier transformés en feuilles pour le formage sous vide (très haut rapport d'étirage, utilisation comme membrane hémiperméable et film barrière pour pellicules multicouches obtenues par coextrusion).
Selon les types, la densité se situe entre 0, 93 et 0, 97, et la température maximale d'utilisation entre 70 et 80 °C. La température de transition vitreuse Tg avoisine 10 °C. Des types difficilement inflammables (ILO plus élevé) sont disponibles.

Architecture des ionomères

La distribution des sites ioniques dans la chaîne polymère peut être :

• aléatoire : ionomères statistiques ;
• contrôlée : ionomères téléchéliques, par exemple.

La particulièrement grande majorité des ionomères décrits sont des ionomères statistiques.

Synthèse des ionomères statistiques

Les méthodes d'introduction des groupes ioniques dans les ionomères statistiques peuvent être classées selon le moment où les sites ioniques sont générés comparé à la polymérisation :

• avant la polymérisation : un des réactifs de polymérisation comporte déjà le site ionique ;
• durant la polymérisation : deux fonctions vont réagir ensemble pour donner les sites ioniques dans la chaîne polymère ;
• après la polymérisation : le site ionique est constitué par post-modification d'un site précurseur ionogène.

Le choix de la méthode de synthèse peut être basé sur quatre paramètres :

• le type de la charge ionique ;
• la position de la charge ionique ;
• la réactivité des sites ionogènes ;
• occasionnellement, la stabilité des sites ioniques.

Généralement, les anionomères ne comportent pas de sites ioniques incorporés dans la chaîne polymère et les cationomères sont les seuls à pouvoir être préparés par les trois méthodes de synthèse.

Propriétés des ionomères

Les charges ioniques ont une influence sur la microstructure et les propriétés des matériaux polymères. Les propriétés observées dépendent en particulier des paramètres suivants :

• le nombre de sites ioniques ;
• le type de contre-ion ;
• la longueur et structure du (ou des ) groupe (s) alkyle (s) lié (s) au site ionique.

Typiquement, les charges ioniques contribuent à la réticulation physique du matériau et perfectionnent par conséquent les propriétés mécaniques des ionomères.

Utilisation des ionomères

Les ionomères sont utilisés entre autres pour fabriquer des adhésifs, des membranes et des élastomères thermoplastiques.

Principaux mots-clés de cette page : ionique - ionomère - sites - groupes - polymère - chaînes - polymérisation - liaison - utilisation - statistiques - charge - propriétés - carboxylate - synthèse - méthodes - structure - pontage - cation - copolymère - thermoplastique -

---

Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Ionom%C3%A8re.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 13/12/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.

---