Polymérisation cationique de prépolymères epoxy amorcée par des complexes BF3-amine préalablement solubilises dans la gamma-butyrolactone

= Cationic Polymerization of Epoxy Prepolymers Initiated by Boron Trifluoride-Amine Complexes Previously Dissolved in the Gamma-Butyrolactone

• Auteur / Autrice : Philippe Chabanne
• Direction : Lan Tighzert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA ; 1962-1998)

Mots clés

Mots clés contrôlés

gamma-butyrobetaine dioxygenase

Composés époxy

Polyaddition

Temps réel (informatique)

Résumé

L'espèce active responsable de la polymérisation cationique d'un prépolymère époxy amorcée par les complexes du trifluorure de bore-amine, préalablement solubilisés dans la gammabutyrolactone, a été identifiée comme étant le sel d'ammonium quaternaire du tétra fluorure de bore. L'étude du mécanisme réactionnel à partir d'un monomère monoépoxy (phénylglycidyléther) a mis en évidence la compétition de deux mécanismes simultanés de polymérisation : mécanisme de fin de chaîne activée (ACE) et mécanisme du monomère activé (AM). De plus en présence de gammabutyrolactone, il existe une copolymérisation entre les cycles époxy et la gamma-butyrolactone par l'intermédiaire d'une structure spirocyclique réactive (spiroorthoester). Les résultats expérimentaux obtenus pour la formation et la caractérisation du réseau tridimensionnel à partir d'un monomère diépoxy (DGEBA) sont en bon accord avec ceux calculés par modélisation. Cette modélisation a consisté à faire une approche théorique de la formation et de la structure du réseau par combinaison de la théorie cinétique et d'une théorie statistique (''Theory of Branching Processes''). Enfin toujours· à partir du système réactionnel précédant et avec l'addition de polymères réactifs liquides, à base d'élastomères, des formulations ont été développées pour les applications en procédés de mise en œuvre industriels : Réaction Injection Moulage (RIM).

The active species which initiate the cationic polymerization of epoxy prepolymers from boron trifluoride-amine complexes previously dissolved in the gamma-butyro lactone was determinated as the tetrafluoroboron ammonium salts. The study of the kinetics was 'performed with a monoepoxy monomer ( phenylglycidyletherl. The cationic polymerization of epoxy occurs by two simultaneous competitive mechanisms:Activated Chain End mechanism (ACE) and Activated Monomer mechanism (AM). Moreover in the presence of the gamma-butyrolactone the copolymerization between epoxy and the gamma-butyrolactone is possible through the medium of a spirocyclic structure ( spiroorthoester). The experimental data about the formation and the characterization of the network from a diepoxy monomer ( DGEBA) have been found in good agreement with that obtained by a theoretical approach. This approach is the combination of the kinetic theory and a statistical theory ( ''Theory of Branching Processes''). Finally ,adjustment of suitable formulations based on the previous reactive system with the adding of reactive liquid polymers ( RLP) has been proposed for the application in the Reaction Injection Molding process ( RIM).