DS0303 - Produits (conception, procédés et matériaux)

Modification chimique de polycondensats à haute température et en présence de radicaux aminyls – MONOPOLY

Résumé de soumission

Dans les dernières décennies, un grand intérêt a été consacré au domaine de la modification de polymères en l'absence de solvant afin de réduire, voire d’éliminer, les émissions de composés organiques volatils (COV). La plupart des travaux antérieurs ont été réalisés en utilisant des appareils permettant de transformer le polymère à l’état fondu, tels les mélangeurs internes, et, pour les procédés en continu, les extrudeuses. Ces modifications chimiques se font le plus souvent en présence de générateurs de radicaux libres. Par exemple, les méthodes actuelles de modification chimique de polyoléfines sont basées sur l'utilisation de réactifs peroxydes. L'application de la fonctionnalisation radicalaire à des polycondensats tels que les polyamides et les polyesters est un grand défi qui pourrait représenter un outil innovant pour préparer des matériaux à propriétés originales. Les réactifs conventionnels comme les peroxydes produisent, par décomposition, des espèces radicalaires centrées sur l’atome de carbone ou l’atome d’oxygène, espèces capables d’arracher des atomes d’hydrogène sur le squelette macromoléculaire des polymères. Cependant, les procédés mettant en jeu des peroxydes en présence de polycondensats et de monomères entraînent l’obtention de faibles taux de greffage et des réactions secondaires parasites telles que la réticulation, des scissions intramoléculaires qui dégradent le matériau et la présence inévitable d’homopolymère. La chimioséléctivité de ces réactifs peroxydiques est donc faible, et le fait de devoir travailler à des températures suffisamment élevées pour fondre le polymère ne fait qu’aggraver la situation. Récemment, une nouvelle famille d’amorceur radicalaire à base de N-acetoxyphtalimide (NAPI) a été développée. Ces composés sont censés produire des radicaux acyle et a,a’-dione-cycloaminyle à haute température (T> 190 ° C) et sont revendiqués pour être une bonne alternative aux peroxydes. En effet, nous avons montré au cours de l’ANR MODEM (fin en Mars 2012) que le NAPI était plus efficace que le peroxyde de dicumyle dans sa capacité à arracher des atomes d'hydrogène sur les polyolefines. L’idée est donc ici de développer de nouvelles molécules susceptibles de générer des radicaux a,a’-dione-cycloaminyle de haute réactivité permettant le greffage de polymères vinyliques et (meth)acryliques fonctionnels en l’absence de réactions secondaires sur des polycondensats, à l’état fondu.

Coordination du projet

EMMANUEL BEYOU (Ingenierie des Materiaux polymeres)

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

IMP Ingenierie des Materiaux polymeres
ICR Institut de Chimie Radicalaire
ICGM Institut Charles Gerhardt de Montpellier
ARKEMA ARKEMA France

Aide de l'ANR 619 115 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2014 - 42 Mois

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