Polymèrisation ethylène: du gaz au solide

[ecolami]

Bonjour,
La polymérisation de l'éthylène transforme en quelques secondes (minutes?) un gaz comprimé en un solide. Que se passe-t-il vraiment au contact du catalyseur (Ziegler-Natta)?
Il semble que la chaine polymère grandit en continu par intercalation de nouvelles molécules d'éthylène entre le catalyseur et le polymère. Mais trés rapidement il se forme un liquide et alors comment la réaction peut -elle continuer puisqu'il faut que l'éthylène puisse accéder au site catalytique? ensuite le liquide devient (pratiquement) solide. Les quantité de catalyseur rapportées à la masse de polymère sont dérisoires: il faut donc que durant le maximum de temps le catalyseur puisse recevoir de l'éthylène.
On trouve assez facilement des explications sur le mécanisme réactionnel mais beaucoup moins facilement sur le déroulement pratique au fur et à mesure que la viscosité du milieu augmente tout en étant passé par une transition de phase gaz>liquide puis liquide+gaz> solide.

[Maurice]

Moi je vois les choses ainsi. Il faut un catalyseur pour faire démarrer la première réaction, celle qui permettra à l'éthylène de se crocher au catalyseur par un de ses carbones, et de laisser un électron libre (ou une charge, selon le catalyseur) fixé à l'autre carbone. Quand cette première réaction est terminée, l'électron (ou la charge) libre pourra sans trop de peine réagir avec une 2ème molécule d'éthylène et la crocher, par l'un de ses atomes de carbone. On obtiendra un dimère fixé au catalyseur. Mais ce dimère contient un électron libre ou une charge à son extrémité, lequel pourra crocher une nouvelle molécule d'éthylène, même s'il n'y a pas de catalyseur dans les environs. Et ainsi de suite, on pourra crocher des centaines de nouvelles molécules d'éthylène, jusqu'à ce que la chaîne se termine sur une impureté ou une autre chaîne en croissance. Le catalyseur n'est utile que pour fixer la première molécule d'éthylène.