Republique algerienne democratique et populaire








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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEGNEMENT SUPERIEUR

ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE MENTOURI – CONSTANTINE

FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR

DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE





Enseignant: Mr.REMRAM

ANNEE UNIVERSITAIRE 2010/2011

TABLE DES MATIERES

plusieurs niveaux de polymères : 9

Structure primaire. 10

Structure secondaire 11

Structure tertiaire. 12

Diagrammes Contraintes / Déformations. 15

LES DENTS ARTIFICIELS 58

DEFINITION D'UN BIOMATERIAU

  • « Tout matériau, naturel ou non, comprenant tout ou partie d'une structure vivante ou d'un appareil biomédical qui exécute ou remplace une fonction naturelle. »

En 1987, Williams a défini un biomatériau comme :

  • Un matériau non viable utilisé dans un dispositif médical, destiné pour agir réciproquement avec des systèmes biologiques[

  • un matériau qui est utilisé et adapté pour les applications médicales. Ils peuvent avoir une fonction bénigne, comme être utilisé pour remplacer des valves du cœur, mais ils peuvent aussi être bioactifs et utilisés à des fins plus interactives, comme des implants de hanche couverts d'une couche d'hydroxy-apatite (matériau composant les os, il permet une meilleure compatibilité avec les tissus du corps ), les biomatériaux sont aussi utilisé dans les applications dentaire, chirurgicale et la délivrance de produits médicamenteux (grâce à des outils introduits dans le corps et permettant de délivrer des substances médicales de manière prolongée). Les biomatériaux peuvent être classé en quatre groupes:




  • Métaux et alliages métalliques

  • Céramiques

  • Polymères et « matières molles »

  • Matériaux d'origine naturelle

  • GENERALITES SUR LES POLYMERES

  • Un matériau polymère peut se présenter sous forme :

  • liquide (plus ou moins visqueux)

  • solide à température ambiante.
    Les polymères ont un comportement viscoélastique. En effet, ils démontrent simultanément des propriétés élastiques et un caractère visqueux.

  • L'enchaînement des motifs monomères peut se faire de façon linéaire (polymères linéaires), présenter des ramifications aléatoires (polymères branchés) ou systématiques et régulières (dendrimères).

Du fait des degrés de liberté de la conformation (disposition dans l'espace) de chaque motif monomère, la conformation du polymère résulte de cet enchaînement mais également des interactions entre motifs.

  • Les polymères fabriqués à partir d'un seul type de monomère sont désignés par homopolymère (exemples : polyéthylène, polystyrène). Dès qu'au moins deux types de monomère participent à la formation des macromolécules, on parlera de copolymères (cas du styrène-butadiène). La variété des copolymères est très importante. Ces matériaux possèdent des propriétés physico-chimiques et mécaniques intermédiaires avec celles obtenues sur les homopolymères correspondants.

  • On distingue deux grandes catégories de réactions chimiques permettant la préparation des polymères : la polymérisation en chaîne ou « polyaddition » (pour produire par exemple le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène) et la polymérisation par étapes ou « polycondensation » (pour synthétiser par exemple le polyéthylène téréphtalate).

  • DEFINITION DES POLYMERES

  • Un polymère (étymologie : du grec pollus, plusieurs, et meros, partie) est un système formé par un ensemble de macromolécules de même nature chimique. Il est issu de l'enchaînement covalent d'un grand nombre de motifs monomères identiques ou différentsLes termes « polymère » et « macromolécule » sont fréquemment confondus.

Un polymère est organique (le plus souvent) ou inorganique

  • Le terme « polymère » désigne des matières abondantes et variées : des protéines les plus ténues aux fibres de Kevlar haute résistance. Certains polymères sont utilisés en solution comme par exemple dans les shampooings ; d'autres forment des matériaux solides.
    Pour ces applications, les polymères sont généralement mélangés à d'autres substances - des charges telles la craie, des additifs tels les antioxydants - dans des opérations de formulation.

  • La fabrication des objets eux-mêmes résulte la plupart du temps d'une opération de mise en œuvre dans un procédé industriel qui relève du domaine de la plasturgie.

Un polymère peut être :

Les polyoléfines, représentées principalement par les polymères thermoplastiques de grande consommation polyéthylène et polypropylène, constituent la plus importante famille de polymères.

  • Il existe trois formes de polymères,

  • les linéaires

  • les ramifiés

  • les réticulés

La fonctionnalité d’un monomère caractérise le nombre sites réactifs. Une fonctionnalité égale à 2 permet la synthèse de polymère linéaire. Une fonctionnalité du monomère supérieure à 2 conduit à la formation d’un réseau tridimensionnel insoluble et infusible.

Polymère linéaire

Polymère ramifié

Polymère réticulé










  • Exemple :



-CH2-CH2- est l’unité du polymère.

Tout monomère comporte au minimum deux sites réactifs. La polymérisation sur la double liaison du monomère correspond à l’ouverture de la double liaison.



Il n’y a pas que des doubles liaisons qui forment des polymères 

  • EXEMPLE DE POLYMERES USUELS.



  • Le polymère le plus utilisé est le polyéthylène (PE).



  • C’est le matériau d’emballage par excellence.

  • Le deuxième polymère fort utilisé est le polypropylène (PP).



  • C’est un plastique dur. On le retrouve dans tous les matériaux de plomberie.

  • Le polychlorure de vinyle (PVC).



  • On l’utilise pour la fabrication des chaussures synthétiques et des disques.

  • Le polytétrafluoroéthylène (PTFE).



  • Ce polymère est plus connu sous le nom de Téflon® (anti-adhésif).



  • Le polystyrène (PS).



  • On s’en sert pour les emballages.



  • Le polyoxyde d’éthylène (POE).



On l’utilise en cosmétique.

  • Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA).



  • On l’utilise pour la fabrication de Plexiglas®.



  • Les polyamides avec l’exemple du nylon.



  • On s’en sert pour la fabrication de fibres synthétiques.

L’écriture de ces polymères est très réductrice et ne parle pas de la réalité sous-jacente

  • HISTORIQUE

Les polymères appartiennent à une science qui a pris son essor dans les années40, car pendant la guerre, il est apparu nécessaire de fabriquer certains matériaux qui manquaient alors.

  • Avant 1940, il y avait déjà eu des sursauts. Les premiers soubresauts de la chimie des polymères sont apparus dès les années 1900.

A cette époque, on distinguait les molécules organiques en deux catégories:

  • Les cristalloïdes 

Les cristalloïdes sont des composés organiques cristallisables, de température de fusion et de masses molaires définies

  • Les colloïdes

Les colloïdes sont des molécules visqueuses, ne cristallisant pas et ayant des températures de fusion mal définies. Lorsque l’on mesurait leur masse molaire, on la trouvait supérieur à 100,000. Cela renforçait l’idée que ces molécules étaient des agrégats. Les chimistes allemands appelaient cette chimie la chimie des saletés (« Schmutzen Chimie »).

  • En 1925, Staudinger déclare que les colloïdes sont une association de plus de 100 000 atomes de carbones reliés entre eux par des liaisons covalentes. A l’époque, c’est une hérésie. (Théorie de la chimie moléculaire)

  • Dans le début des années 1950, Carothers et Flory admettent et montrent que des édifices covalents de masse molaire supérieure à 100 000 existent.

  • Dès cette époque, on a établi la notion de polymères.

L’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), suivie par les différents organismes de normalisation à l’échelon national (AFNOR) et international (ISO), a adopté pour les plastiques une nomenclature reflétant la nature chimique :

  • soit du monomère de départ dans le cas d’une polymérisation simple 

  • soit du motif unitaire constitutif du polymère, lorsque ce dernier résulte de la polyaddition ou de la polycondensation de deux produits de base distincts.

  • NOMS GENERIQUES DES FAMILLES DE POLYMERES

Ils sont généralement constitués par le préfixe poly suivi du nom chimique du groupement fonctionnel caractérisant :

  • soit tous les polymères appartenant à la famille considérée :

    • par exemple : polyamides, polyesters, polyuréthanes... ;

  • soit tous les monomères de départ conduisant à la famille considérée :

    • par exemple : polyvinyliques, polyoléfines...

  • STRUCTURE DES POLYMERES:

  • Bien que la propriété fondamentale des polymères en bloc soit le degré de polymérisation, la structure physique de la chaîne est également un facteur important qui détermine les propriétés macroscopiques.
    Les termes configuration et conformation sont employés pour décrire la structure géométrique d'un polymère et sont souvent confus. La configuration se rapporte à l'ordre qui est déterminé par les liaisons chimiques. La configuration d'un polymère ne peut pas être changée à moins que les liaisons chimiques soient cassées et être reformée. La conformation se rapporte à l'ordre qui résulte de la rotation des molécules au sujet des liens simples.
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