Un polymère peut être défini comme une macromolécule formée par l'assemblage de molécules plus petites, appelées monomères, au moyen de liaisons covalentes.
Il est important de clarifier la différence entre un polymère et un plastique, car ils sont souvent utilisés de manière interchangeable. Une matière plastique est un polymère qui se déforme sous l'effet d'une contrainte mécanique et qui ne reprend pas sa forme initiale par la suite. On peut donc dire que tous les plastiques sont des polymères, mais que tous les polymères ne sont pas des plastiques.
En raison de la grande diversité des polymères existants, ceux-ci peuvent être classés de nombreuses façons : selon leur origine, selon leur structure interne ou le type de monomères qui les composent, selon leurs propriétés mécaniques ou chimiques, ou encore selon leurs propriétés thermiques, etc.
Par exemple, en fonction de leur structure, on peut distinguer les polymères amorphes et semi-cristallins.
Les polymères amorphes sont des polymères dont la structure n'est pas ordonnée, tandis que les polymères semi-cristallins sont des polymères dont les régions présentent un arrangement périodique.
Tous les polymères qui cristallisent ont une partie amorphe et une partie cristalline dans leur structure, de sorte qu'on ne peut pas parler de polymères cristallins mais de polymères semi-cristallins.
La température de transition vitreuse (Tg) est la température à laquelle les chaînes qui constituent la partie amorphe des polymères deviennent mobiles. La température de fusion (Tf ou Tm) d'un polymère est la température à laquelle la partie cristalline d'un polymère passe de l'état solide à l'état liquide avec une viscosité plus ou moins élevée.
Une deuxième classification peut être faite sur la base de leur structure chimique, qui peut être divisée en homopolymères et copolymères. Les homopolymères sont ceux qui sont constitués d'un seul type de monomère, tandis que les copolymères sont les matériaux dont la structure est constituée de différents types de monomères.
Une troisième classification des polymères peut être faite sur la base de leur comportement en présence de chaleur :
Polymères thermoplastiques :
Il s'agit du groupe de polymères qui, après avoir été chauffés et fondus ou ramollis, peuvent retrouver leurs propriétés d'origine, c'est-à-dire qu'ils ne subissent pas de changement chimique.
Ces polymères ont généralement une structure linéaire et sont donc peu rigides. Ils sont également moins résistants et leur température de fusion et leur dureté sont faibles. Ils ne sont pas de bons conducteurs thermiques ou électriques et sont souvent solubles dans les solvants organiques. Des exemples de tels polymères sont le polyéthylène, le polypropylène, le PVC ou les polyamides.
Polymères thermodurcissables :
Il s'agit de polymères à structure réticulée, formant un réseau à base de liaisons covalentes. Ce type de polymère n'est moulé que lorsqu'il est formé, car après ce refroidissement initial, sa structure ne peut plus être modifiée par la chaleur ou la pression. Leurs caractéristiques générales sont : une grande stabilité thermique, la rigidité et la dureté. En outre, ils sont souvent insolubles et isolants à la fois thermiquement et électriquement.