Poly(ether
sulfones)


Les polyéther sulfones (PES) sont des polymères haute performance. La plus populaire est celle fabriquée par Union Carbide et vendue sous le nom de UdelTM. C'est celle qui est représentée sur la figure du haut de la page. Les  polyéther sulfones se comportent en grande partie comme les  polycarbonates, mais elles sont beaucoup plus résistantes à la chaleur.

Les polyéther sulfones supportent aussi très bien l'eau et la vapeur, elles sont donc utilisées pour fabriquer des ustensiles de cuisson et des produits médicaux qui doivent être stérilisés entre deux usages.

Les polyéther sulfones doivent leur nom au fait qu'elles ont des groupes éthers et des groupes sulfones dans leur chaîne principale. Les PES ont une température de transition vitreuse, ou Tg, élevée car les groupes sulfones sont très rigides. En fait la polyphénylène sulfone est si rigide qu'elle n'a pas de température de transition vitreuse! Quand on la chauffe, elle reste dure comme de la pierre jusqu'à ce qu'elle se décompose, aux alentours de 500 °C.

C'est très mauvais. Cela veut dire qu'elle ne peut pas être mise en œuvre. Pour pouvoir la mettre en œuvre, il faut rendre la chaîne plus flexible de façon à ce que le polymère se ramollisse à une température raisonnable. C'est ce qu'on fait en rajoutant des groupes éthers dans la chaîne, car ils sont flexibles.

UdelTM utilise un groupe dérivé du bisphénol A pour flexibiliser la chaîne. Vous noterez que ce polymère a deux liaisons éther dans son motif constitutif. Pour cette raison, UdelTM devrait s'appeler  poly(éther éther sulfone).

On appelle cela un groupe bisphénol A car il est basé sur le monomère bisphénol A, mais nous en reparlerons plus tard.

Cela ramène la Tg à 190 oC. En utilisant différents types de groupes flexibles, on peut altérer la Tg davantage. Si au contraire on utilise un groupe moins flexible, la Tg remonte jusqu'à 230 °C.

Cette PES est fabriquée par Imperial Chemical Industries (ICI), et on lui a donné le nom très romantique de Polyéther Sulfone 200 PTM. Vous constaterez que contrairement à l'UdelTM, ce polymère a seulement un groupe éther entre les groupes sulfones. Cela rend la chaîne plus raide et la Tg plus élevée.

"Mais", demandez-vous, "Comment est-ce qu'on fabrique ces merveilleuses polyéther sulfones?" Comme ceci: d'abord on fabrique du sel de bisphénol A (vous vous rappelez le bisphénol A?), puis on le fait réagir avec le  di-para-fluorophénylesulfone dans un solvant comme le diméthylesulfoxyde (DMSO) entre 130 et 160 °C.

Et ça nous donne une polyéther sulfone!


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