Tacticité - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
La tacticité représente la répartition des groupements substituants par rapport à la chaîne aliphatique principale dans les homopolymères vinyliques, acryliques et apparentés. Pour les copolymères, on parle de cotacticité.
La tacticité, qui dépend des conditions de polymérisation, fait intervenir un ensemble de motifs de répétition. Pour décrire la conformation (disposition dans l'espace) des séquences plus longues, on emploie les termes « diade », « triade », « tétrade », etc. Les possibilités stéréochimiques sont nombreuses.
Structure configurationnelle
Une macromolécule se développe dans trois directions de façon identique. Chaque maillon peut prendre certaines configurations. On distingue trois types de polymères :
- atactique : les motifs de répétition qui renferment des carbones asymétriques se succèdent sans ordre donné (répartition aléatoire des substituants R). Un polymère atactique ne peut pas cristalliser. En effet, pour former un réseau cristallin, une chaîne moléculaire doit avoir une forme géométrique régulière constamment reproduite de maillon en maillon.
- Exemple : le polypropylène atactique (PPa), un oligomère obtenu par les procédés de polymérisation conventionnels. Il présente de faibles propriétés thermomécaniques et, de ce fait, sa production industrielle est faible ;
- isotactique : la répartition des substituants sur les carbones asymétriques est identique le long de la chaîne principale. Le polymère (ou l'oligomère) possède une symétrie élevée.
- Un exemple connu est celui du polypropylène isotactique, obtenu principalement par catalyse stéréospécifique type « Ziegler-Natta » (polymérisation coordinative). Cette polyoléfine est aussi préparée par une catalyse à base de métallocènes, avec un rendement très élevé.
- Le PPi est hautement cristallisable, il en résulte un réseau hélicoïdal dense ;
- syndiotactique : les substituants sont répartis alternativement d'un côté et de l'autre de la chaîne. Ce type d'enchaînement présente, lui aussi, une symétrie importante.
- Exemples : le polypropylène et le polystyrène syndiotactiques, préparés à partir de catalyseurs métallocènes.
Techniques de mesure de la tacticité
L'étude de la tacticité (ou de la cotacticité) des polymères peut se faire au moyen de la spectroscopie de RMN.
