II1- Le polyuréthane : définition, propriétés chimiques

Généralement, les molécules employées dans l'équipement sportif ne proviennent pas de la nature. Elles sont synthétisées en laboratoire, et entrent donc dans la catégorie des matières synthétiques. On peut tout à fait synthétiser en laboratoire une espèce chimique qui existe déjà dans la nature. Mais dans le cas du polyuréthane, c'est une espèce entièrement nouvelle. Elle n'est donc pas seulement synthétique, mais complètement artificielle.

Les polyuréthanes sont de très grosses molécules qui repoussent l'eau: elles sont hydrophobes. Si ces molécules sont aussi grosses, c'est parce qu'elles résultent de l'assemblage, bout à bout, de plusieurs milliers de molécules plus petites : les uréthanes. Les molécules d'uréthane sont des monomères tandis que la grosse molécule de polyuréthane est un polymère.

-Uréthane : On appelle uréthane, ou plus couramment "carbamate", tout composé produit par la réaction d'un isocyanate et d'un alcool. Cette réaction était connue depuis plusieurs décennies lorsqu'en 1937, Otto Bayer découvrit comment en faire un plastique utilisable. Les polyuréthanes peuvent être associés à plusieurs objets et matières de la vie ordinaire. Par exemple, ils peuvent être des colles, des fibres, ou même de la peinture... Voici sa formule développée :

-Molécule organique :  Une molécule organique est composée essentiellement des atomes de carbone et d'hydrogène.

-Polymérisation :  La polymérisation désigne la réaction chimique, ou le procédé, permettant la synthèse de polymères à partir de molécules réactives qui peuvent être des monomères ou des pré-polymères linéaires.

Les différentes étapes de sa fabrication : [pour les mordus de physique :) ]

Il faut d'abord introduire le diol et le diisocyanate et les mélanger avec un catalyseur (composé chimique qui accélère la cinétique sans apparition dans l'équation bilan et est régénéré à la fin): le DABCO, ou le1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane qui est une diamine bicyclique saturée.

Sa formule brute est : C6H12N2, et donc son écriture topologique :

Quant à la synthèse du polyuréthane, trois étapes la composent:

1) Le DABCO forme une liaison N-H , le N ayant formé la liaison est chargé positivement, le O du diol lié au H ayant formé la liaison est chargé négativement.

 (Cliquez sur les photos pour une meilleure netteté)

2) Le O chargé précédemment établit ensuite une liaison avec le C du diisocyanate. Un pont se forme à ce moment-là. Le même O est chargé positivement et le N juxtaposant la liaison C-O se charge négativement.

3) Le N chargé négativement établit une liaison avec le H lié au DABCO. Un autre pont se forme alors entre le N et le H. Le dernier électron est donné au O. Le DABCO se détache et la molécule de polyuréthane est alors formée.

 

Salomé & Justin :)

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Comments

[Caroline58]

Votre développement est très bien expliqué cependant que signifie le R dans la formule de l’uréthane ? J’ai trouvé que sa formule brute était C6H12N2 mais impossible de trouver la formule développée pour travailler sur l’électronégativité 😕

[reinbolt]

Un incendie de Polyuréthane peut émettre des traces toxiques d'acide cyanhydrique contenues dans les fumées blanches et lourdes qui polluent l'Environnement

[Marion]

C'est incroyable ce que la natation peut avoir un aspect scientifique quelque fois! Votre tpe est super intéressant, vous expliquez vraiment bien, je pense que votre développement est clair, super tpe. En espérant qu'il plaise au jury!

[lorraine]

Le début est tout à fait compréhensible et bien adapté à la compréhension de tout le monde.

La 2ème partie est faite pour les " mordus de physique" mais cette 2ème partie était nécessaire d'après moi afin de permettre aux plus initiés d'avoir une description complète de la fabrication du polyuréthane.

[Justin_Salome]

Nous sommes en train de "vulgariser" un peu la suite aussi, pour que ce soit aussi compréhensible que la première partie :)