Etude théorique de la réaction de copolymérisation radicalaire du Styrène avec des Monomères Acryliques.

Abstract

Une simulation numérique de la réaction de copolymérisation statistique radicalaire a été effectuée sur trois systèmes de monomères Acrylate de méthyle (AM)-Styrène (S), Acrylate de 2-éthyl hexyle (A2EH)-Styrène (S) et Méthacrylate de méthyle (MAM)-Styrène (S); les calculs de simulation se font à partir de l’équation de composition sous sa forme différentielle et de manière itérative pour chaque incrément de polymérisation en utilisant les valeurs expérimentales des rapports de réactivité. Cette simulation nous a permis d’avoir accès tout le long de la réaction de copolymérisation à des grandeurs très difficilement caractérisables expérimentalement telles que la concentration en monomères résiduels, les compositions instantanées et moyennes des macromolécules ainsi qu’à la distribution des séquences monomères. Les valeurs des rapports de réactivité de chaque couple de monomère ont été expliquées par les effets de polarité et de de stabilité des entités réactives. La longueur du radical alkyle du groupement ester de l’acrylate influe peu sur la cinétique de copolymérisation et sur la distribution des séquences. La substitution de l’hydrogène en 1,1 du groupement ester de l’acrylate de méthyle par le méthyle du méthacrylate de méthyle équilibre la réactivité du couple de monomères MAM-S et entraine un comportement pratiquement réciproque par rapport à la composition azéotropique fa(azeo). Acrylate de méthyle (AM) ، في ھذه الرسالة طبقت محاكاة عددیة لتفاعل البلمرة المزدوجة على ثلاث أنظمة Méthacrylate de méthyle و Acrylate de 2-éthyl hexyle (A2EH)- Styrène (S) ،Styrène (S) الحسابات على المحاكاة تنطلق من المعادلة التفاضلیة للتركیب و ذالك لكل خطوة خلال التفاعل ؛(MAM)- Styrène (S) باستعمال القیم التجریبیة لنسب التفاعل. ھذه المحاكاة سمحت لنا بالتحصل على مقادیر یصعب الحصول علیھا بطرق تجریبیة أو تطبیقیة كتركیز الجزیئات المتبقیة و توزیعھا التسلسلي في المركب المبلمر. قیم نسب التفاعل لكل جزيء تم تفسیرھا بتأثیر القطبیة و توازن العناصر المفاعلة. طول الجذر الألكیلي للأستر لا یؤثر بشكل كبیر على سیر تفاعل البلمرة و توزیع سلاسل الجزیئات. بالمیثیل لجزيء Acrylate de méthyle تعویض عنصر الھیدروجین في الوضعیة 1،1 للأستر لجزيء و أدى إلى سلوك متبادل بالنسبة للتركیبة الأزیوتروبیة S و AM وازن التفاعلیة للجزئین Méthacrylate de méthyle .fa(azeo) A numerical simulation of the reaction of a radical statistic copolymerization was applied on three systems of monomers Methyl acrylate (MA)-Styrene (S), 2- ethylhexyl acrylate (2EHA) -Styrene (S), and Methyl methacrylate (MMA) -Styrene (S); the simulation calculations are based on the composition equation in its differential form and iteratively for each increment of polymerization using the experimental values of reactivity ratios. This simulation allowed us to have access throughout the copolymerization reaction to very difficult quantities characterized experimentally such as the concentration of residual monomers, the instantaneous and average compositions of macromolecules as well as the distribution of monomer sequences. The values of reactivity ratios of each pair of monomer were explained by the effects of polarity and stability of reactive species. The length of the alkyl of the acrylate ester group has a little influence on the kinetics of copolymerization and on the distribution of sequences. The substitution of hydrogen in 1,1 of the methyl acrylate ester group by methyl of methyl methacrylate balances the reactivity of the couple of monomers MMA-S and causes an almost reciprocal behavior in relation to the isotropic composition fa(azeo).