POLYMÈRES

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Premières synthèses de polymères

En 1926-1927, Charles Milton Altland Stine (1882-1954), qui dirigeait alors les recherches de DuPont de Nemours, convainquit les dirigeants de cette firme d'investir dans la recherche fondamentale, comme le faisaient déjà General Electric et Bell Labs. Au début de 1928, il parvint à recruter l'un des jeunes chimistes américains les plus brillants, Wallace Hume Carothers (1896-1937), alors enseignant de trente et un ans à Harvard. À son arrivée à Wilmington, Carothers, persuadé de la justesse des vues de Staudinger quant à la structure macromoléculaire des polymères, entreprit de les préparer par des réactions chimiques simples et bien définies.

Il comprit qu'il y fallait des molécules bifonctionnelles comme matières premières, à faire réagir séparément par les deux bouts. Combinant des dialcools et des diacides, il obtint ainsi, en 1929, des polyesters aux masses moléculaires entre 1 500 et 4 000. Pourquoi pas davantage ? Carothers comprit que l'eau, le produit secondaire lors de la formation de liaisons esters, s'additionnait aux polyesters pour les hydrolyser, par réaction inverse, en alcools et acides. Il construisit avec Julian Hill (1904-1996) un appareil soutirant l'eau au fur et à mesure. Carothers et Hill combinèrent de la sorte un alcool en C3 et un acide en C16 en un polyester de masse moléculaire supérieure à 12 000.

Carothers et Hill s'attaquèrent dès lors (1930) à la préparation de polyamides, analogues chimiques des polyesters. Les premiers résultats furent décourageants du point de vue de l'obtention de fibres synthétiques. De plus, Elmer K. Bolton (1886-1968) succéda en juin 1930 à Stine comme directeur des recherches de DuPont de Nemours. Il n'avait pas la largeur de vues de son prédécesseur, donnant une priorité absolue aux applications. Carothers, mû par le seul esprit scientifique, lui résista désespérément. Il se détourna des polymères susceptibles de former des fibres textiles, pour se consacrer à l'étude mécanistique de la polymérisation.

Mais Bolton, avec pour idée fixe l'obtention d'une fibre synthétique, augmenta encore la pression. Carothers lui céda, et reprit en 1934 les recherches sur les polyamides. Le 24 mai 1934, son assistant Donald D. Coffman obtenait le premier échantillon de polyamides, précurseurs du Nylon®, aux belles fibres lustrées. À la suite de cinq années de recherches accélérées, le Nylon® entamait sa spectaculaire carrière commerciale.

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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

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Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « POLYMÈRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/polymeres/