Chimie des procedes sol-gel appliquee a la synthese de copolymeres organiques-inorganiques

Sol-gel chemistry applied to the synthesis of organic-inorganic copolymers

• Auteur / Autrice : Martin In
• Direction : C. SANCHEZ
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La chimie des procedes sol-gel a multiplie les voies d'elaboration de materiaux hybrides organiques-inorganiques. Mais jusqu'a present, ce domaine s'est cantonne a la chimie du silicium. Dans ce travail, nous proposons un mode de synthese de materiaux hybrides dont la composante minerale est constituee d'oxyde de zirconium. La difficulte de synthese d'un tel materiau est liee a la fragilite de la liaison metal-carbone dans le cas des metaux de transition. Elle est contournee par l'utilisation de precurseurs metallo-organiques heterofonctionnels. De facon generale, la polycondensation des alcoxydes de metaux de transition est moins comprise que celle des alcoxydes de silicium. La premiere partie de l'etude lui est consacree. Nous montrons que malgre leur tres grande reactivite, les alcoxydes de metaux de transition sont impliques dans des reactions equilibrees d'hydrolyse et condensation. Cela conduit aux consequences importantes suivantes: les polycondensats formes sont encore riches en ligands organiques ; leur croissance est localement anisotrope et aboutit a la formation de tiges rigides. La presence de ligands organiques a l'issue de la polycondensation minerale permet d'envisager la synthese de materiaux hybrides. La premiere etape de cette synthese est la preparation de precurseurs heterofonctionnels. Ceux-la sont obtenus en substituant a une partie des ligands monodentates (or) du propoxyde de zirconium, des ligands chelatants polymerisables par voie radicalaire. Dans ce travail, le ligand polymerisable est l'acetoacetoxyethylmethacrylate. Les precurseurs heterofonctionnels obtenus sont ensuite mis en situation de polymeriser simultanement par polycondensation inorganique (activee par addition d'eau) et polyaddition radicalaire (initiee par l'aibn). Les polymeres ont ete caracterises en solution et a l'etat solide dans le but de prouver la realisation des deux types de polymerisation et aussi la conservation du lien chimique entre motifs organiques et mineraux. Le caractere mixte organique-mineral a l'echelle nanometrique est la consequence d'un antagonisme entre les deux types de polymerisation