Polymères isotactiques.
Authors: Natta Von G. 
Published: April 2003

On expose les résultats des recherches effectuées à l'≪Instituto di Chimica Industriale del Politecnico di Milano> sur la Synthèse des Polymères linéaires cristallicables des α‐oléfines et du styrène. Ces polymères (qu'on a nommés isotactiques) possèdent un enchaînement tête‐queue avec une structure très régulière due à des séquences d'atomes de carbone tertiaires dans la chaîne principale ayant tous la même configuration stérique. Ces polymères présentent une température de fusion élevée et, à, l'état orienté, de hautes caractéristiques de résistance mecanique.

A l'état cristallin les chaînes sont spiraliformes et, independament de la symétrie des cristaux, la maille élémentaire présente en général une période d'indentité, le long de l'axe de la chaîne, de 6,4–6,6 Å, correspondant à trois unités monomères.

La structure isotactique est aussi présentée par le polyvinylisobutyléther.

On expose des ipothèses sur le mécanisme ionique de formation des polymères isotactiques. La catalyse est supposée hétérogène et à cela on attribue la haute régularité de structure des polymères, soit dans le cas de l'emploi de catalyseurs du type de ceux proposés par Ziegler pour la polymérisation de l'éthylène que dans d'autre cas.

Avec des catalyseurs particulièrement sélectifs il a été possible obtenir des rendements très élevés en polymères isotactiques, en évitant presque complètement la formation de polymères amorphes non cristallisables.

Les propriétés physiques des polymères isotactiques sont très différentes (température de fusion plus élevée, solubilité, inféristiques) des polymères non isotactiques.

On obitient des différences caractéristiques enter les spectres à I'infrarouge des polymères isotactiques cristallins et ceux des polymères, eux‐aussi linéaires, à enchaînement tête‐queue mains non isotactiques. Ces différences tendent à disparaître si les polymères sont examinés à leur température de fusion.

Les polymères amorphes présentent des températures de transition très basses: et après les avoir sulfochlorurés et vulcanisés avec des oxydes metalliques, ils présentent les propriétés des élastomères. Les polymères cristallins peuvent fournir des fibres ayant des caractéristiques de résistance mécanique élevées et des films orientés et transparents.

Les polymères isotactiques, malgré leur faible solubilité, présentent, à l'état de solution diluée, un comportement viscosimétrique qui ne présente aucune différence sensible par rapport aux polymères non isotactiques.

La structures des polymères isotactiques est comparée à celle d'autres polymères, euxaussi cristallins, que l'A. nomme syndyotactiques, et qui ont été récemment synthétisés à l'Ecole Polytechnique de Milan.

Les polymères syndyotactiques contiennent eux‐aussi des atomes de carbone tertiaires. Ils préscntent une régularité de structure très élevée, bien que diverse de celle des polymères isotactiques, due à des sequences d'atomes de carbone alternativement l'un droit et I'autre gauche.

Une structure syndyotactique et une cristallinié très élevée sont présentées par le polybutadiène à enchaînement 1–2, lequel a une chaîne presque plane ayant une période d'identité, le long de l'axe de la chaîne, de 5,14 Å.

Une structure syndyotactique imparfaite est présentée par certains polymères vinyliques (p. ex. le chlorure de vinyle) à l'état orienté.