Polyaddition Carbonate-Amine Photo-Induite pour la Synthèse sur Demande de Polyuréthanes Sans Isocyanates – PICADDILY

La photopolymérisation est l'une des technologies les plus prometteuses pour la fabrication avancée de polymères. C'est une méthode flexible répondant aux exigences de l'Industrie 4.0, notamment avec l’avènement de l'impression 3D par stéréolithographie (SLA). Si le domaine était jusqu'à présent dominé par la chimie radicalaire, il connaît actuellement un regain d'intérêt pour les méthodes de polymérisation par étapes sans radicaux. En ce qui concerne les PUs, l’une des familles de polymères les plus utilisées en impression 3D SLA, il est par exemple possible de photo-amorcer la réaction de polyaddition isocyanate-alcool. Cependant, l’utilisation d’isocyanates soulève des problèmes de toxicité domestique et professionnelle désormais bien connus. Dans ce contexte, l'idée du projet PICADDILY est de développer une réaction de photo-polyaddition permettant la synthèse de PUs sans-isocyanates (NIPUs). La polyaddition de carbonates cycliques à 5 chaînons (5CC) et d'amines est sans doute la réaction de synthèse de NIPUs la plus prometteuse. Mais l'étude de la réaction 5CC-amine a toujours été restreinte à des approches thermo-activées. L'idée ici est d'introduire la réaction 5CC-amine dans l’univers de la photochimie. Une boîte à outils de monomères et de photocatalyseurs sera conçue sur mesure pour relever deux défis : 1- la conception de formulations 5CC-amine latentes, i.e. non réactives à température ambiante et avant exposition à la lumière, 2- l'initiation photo-catalytique de l'aminolyse des 5CCs sous UV et lumière visible. Plus largement, l'ambition de PICADDILY est d'étendre la connaissance de la réactivité 5CC pour combler son retard avec des chimies bien établies dans le domaine des thermodurcissables (e.g. epoxy, isocyanate).