Synthèse et propriétés de réseaux à base d’époxy et d'isocyanate

= Synthesis and properties of epoxy-isocyanate based networks

• Auteur / Autrice : Dominique Caille
• Direction : Lan Tighzert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux Macromoléculaires
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA ; 1962-1998)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imidazole

Oxazolidinones

Amines

Composés hétérocycliques

Polymères

Isocyanates

Époxydes

Mots clés libres

Physicochimie des polymères

Amine tertiaire

Résumé

L'objet de cette thèse est l'étude de réseaux à base d'époxy et d'isocyanat. Ces matériaux se forment à partir de deux entités chimiques. L'une résulte de l'addition d'un cycle époxy sur une fonction isocyanate : il s'agit de l'hétérocycle oxazolidone dysfonctionnel. L'autre résulte de la réaction de trimèrisation des fonctions isocyanate : il s'agit de l'hétérocycle isocyanurate tridimensionnel. L'étude préliminaire par DSC et IRTF couplées nous permet de montrer les domaines de température dans lesquels s'effectuent les différentes réactions de formation de l'un et l'autre des hétérocycles, L'étude HPLC et RMN du proton et du carbone avec la paratolyl isocyanate comme molécule modèle monofonctionnelle montre qu ''en fonction du type d' amorceur choisi , il existe une compétition entre les réactions chimiques décrites ci-dessus et l'homopolyrnérisation des fonctions époxy présentes dans le milieu. Les propriétés viscoélastiques des réseaux sont étudiées sur des polymères à base de diépoxy et de diisocyanate, Elles montrent que ces produits possèdent des propriétés très intéressantes qui chutent cependant rapidement lorsque les contraintes température et oxydation se conjuguent. Les structures des réseaux avant et après oxydation sont étudiées par IRTF et RMN du carbone 13 en phase solide.

The purpose of this thesis is to study the networks obtained from the reaction between a diepoxy and a diisocyanate. This materials possess two chemical species which are the oxazolidone bifunctional resulting from the addition reaction between an epoxy and an isocyanate. The second species is the isocyanurate, tridimensional, derived from the trimerization of the isocyanate groups. The preliminary study by DSC and FTIR leads· to identification of the temperature range of the two heterocycles formation reaction , By HPLC and NMR, the study of model mono functional molecules shows that there is a competition between the two reactions described above and the homopolymerization of the epoxy groups present in the reaction mixture. The viscoelastic properties of the networks are determined using the polymers obtain from a diepoxy and a diisocyanate. These mechanical properties are interesting but decrease rapidly high temperatures in the presence of oxygen. The network structures before and after oxidation are studied by 13C NMR wîth Magic Angle spinning