La télomérisation est un processus chimique qui crée des polymères à chaîne courte, appelés oligomères, constitués de deux à dix unités répétitives. Les oligomères sont mélangés à des polymères du même type pour augmenter la flexibilité et la maniabilité d’un matériau. La réaction de polymérisation est écourtée dans les réactions de polymère de transfert de chaîne par le processus de télomérisation.
Les réactions de polymérisation se produisent généralement assez rapidement. Le monomère est l’unité simple de base qui forme le squelette du polymère. Habituellement, les unités monomères doivent être amenées à réagir en ajoutant un catalyseur ou de l’énergie. La réaction de polymérisation se produira presque instantanément une fois que l’énergie d’activation, ou l’obstacle énergétique qui empêche la réaction spontanée, est atteint.
La réaction, bien que se déroulant rapidement, ajoute des monomères à la chaîne un à la fois. Les chaînes polymères continuent de croître jusqu’à épuisement du monomère. Le poids moléculaire final du polymère est contrôlé par le nombre de chaînes initiées, fonction des conditions initiales. Les conditions initiales incluraient la quantité de catalyseur, la chaleur ajoutée et la conception du réacteur.
Les polymères, en raison de leur poids moléculaire élevé, ont tendance à être rigides. Afin de rendre le matériau plus souple, des oligomères à chaîne courte de composition chimique identique ou similaire sont ajoutés. L’odeur commune des voitures neuves est causée par la migration des oligomères, appelés plastifiants dans ce contexte, hors des revêtements en vinyle. Les oligomères sont suffisamment courts pour avoir une certaine volatilité, ce qui leur permet d’être détectés par le nez.
Il existe de nombreux types de réactions polymères. Dans une réaction de transfert de chaîne, l’espèce réactive est un radical libre, une espèce moléculaire instable avec un électron non apparié qui réagira immédiatement. Les étapes de propagation en chaîne de la réaction polymère maintiennent le radical en mouvement le long de la chaîne au fur et à mesure de sa croissance.
L’accès à l’extrémité radicalaire réactive devient plus difficile à mesure que la chaîne s’allonge. Si un agent de transfert de chaîne est présent, l’agent transférera le radical libre à un nouveau monomère et terminera la chaîne. Le monomère radicalaire commencera une nouvelle chaîne. La terminaison de la chaîne précoce, qui est l’étape de télomérisation, et l’initiation d’une nouvelle chaîne travaillent pour limiter la longueur des chaînes.
Les bons agents de transfert de chaîne ont généralement une liaison chimique faible, facilitant le transfert de l’électron non apparié. Les agents couramment utilisés sont les halocarbures, des carbones liés à la série d’éléments halogènes. Les thiols, équivalent soufre d’un alcool à fonction soufre-hydrogène (-SH), sont également utilisés.
Les oligomères à chaîne courte peuvent subir une télomérisation les uns avec les autres dans quatre configurations : tête à tête, tête à queue, queue à queue et queue à tête. Le mélange d’oligomères sera constitué des quatre molécules. Les chimistes des polymères étudient les moyens de rendre les résultats de la télomérisation plus prévisibles.