MATETPRO - Matériaux fonctionnels et Procédés

MODification chimique des polymères à l'Etat fondu et en Machines – MODEM

Résumé de soumission

Le projet MODEM a pour objectif la mise au point de nouveaux procédés de modification chimique des polymères à l'état fondu. Le verrou technologique que le projet MODEM veut résoudre est le fait que les procédés conventionnels de modification chimique des polymères mettent souvent en œuvre des procédés basés sur une chimie radicalaire peu sélective et ne permettant qu'un faible contrôle des produits obtenus (à cause de nombreuses réactions parasites produisant de nombreux produits secondaires gênants). De plus les réactifs utilisés sont des peroxydes intrinsèquement peu stables. Le présent projet a pour objectif d'expérimenter et de valider de nouvelles voies de modifications chimiques des polymères à l'état fondu à haute température, basées sur l'utilisation de nitroxydes. Ce projet concerne explicitement la modification chimique par voie radicalaire des polyoléfines (homo- et copolymères) et du PVDF, mais les nouveaux procédés envisagés peuvent être potentiellement utilisés pour la modification chimique d'autres familles de polymères. Les nitroxydes sont utilisés depuis quelques années dans ce que l'on nomme « la polymérisation radicalaire contrôlée » où ils interviennent comme agent de terminaison réversible. Toutefois, dans des domaines de température suffisamment élevés, ce qui est le cas des polymères à l'état fondu, ils sont très bon abstracteurs d'atomes d'hydrogène, et c'est cette dernière propriétés qui est utilisée dans MODEM. Les nitroxydes sont utilisés pour créer sur le squelette macromoléculaire des sites radicalaires, mais, contrairement aux peroxydes généralement utilisés, les nitroxydes ne participent pas à d'autres réactions parasites telles que les réactions d'addition, voire des réactions de terminaisons irréversibles consécutives à la formation de produits secondaires par décomposition intramoléculaire des radicaux issus du peroxyde. Le projet comprend trois étapes, trois tâches distinctes, confiées à des partenaires ayant déjà fait la preuve de leur maîtrise scientifique et technologique dans ce genre d'études et aptes à atteindre les objectifs fixés. La première tâche est la sélection des nitroxydes les mieux adaptés. Cette tâche comprend la compréhension et l'optimisation de la réactivité de ces substances au moyen de modélisations moléculaires. La deuxième tâche est l'étude des différentes possibilité de modifications chimiques que permet cette réactivité sur molécules modèles des polymères cibles, c'est à dire des alcanes en ce qui concerne les polyoléfines et des oligomères de faibles masses molaires en ce qui concerne les PVDF. La troisième et dernière tâche est l'étude sur les polymères eux-mêmes dans des conditions expérimentales proches d'un procédé industriel. Le projet s'inscrit parfaitement dans l'appel d'offre Matériaux Fonctionnels et Procédés Innovants car il permet l'amélioration des propriétés d'usage des polymères techniques par des opérations chimiques compatibles avec un développement durable. La valorisation de ces polymères de grande diffusion serait assurée par des procédés économes et respectant au moins en partie les exigences actuelles sur l'impact environnemental des procédés industriels.

Coordination du projet

Philippe CHAUMONT (Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 662 647 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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