Thèse soutenue

Synthèse et caractérisation de prépolymères fonctionnels et de matériaux à partir d'isosorbide

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Auteur / Autrice : Estelle Georjon
Direction : Françoise Mechin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des matériaux
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA1962-1998)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Dans ce travail, nous souhaitons valoriser l'isosorbide dans le domaine des polymères. L'isosorbide, un dérivé de l'amidon, est un monomère intéressant à plusieurs titres : il possède deux fonctions hydroxyle et est disponible en quantité industrielle. Avant d'aborder l'élaboration de matériaux, nous avons étudié attentivement la réactivité de l'isosorbide et synthétisé des prépolymères. Les fonctions alcool de l'isosorbide n'étant pas équiréactives envers les fonctions acide, la synthèse de prépolymères polyesters saturés et insaturés n'est possible qu'à haute température, en masse, et en présence d'un catalyseur acide fort. Par contre, une étude cinétique a montré que ces deux fonctions sont équiréactives vis à vis d'un isocyanate, lorsque la synthèse est effectuée en solution et en présence de sels d'étain. Trois types de matériaux ont été élaborés : les polyesters insaturés, les polyuréthane (méth)acrylates et les polyuréthanes linéaires segmentés. Les prépolymères polyesters insaturés élaborés à partir d'anhydride maléïque et d'isosorbide ne sont pas solubles dans le styrène. Une étude de la miscibilité a permis la mise au point d'une formulation miscible contenant de 1' anhydride maleïque et un mélange équimolaire d' isosorbide et de néopentyl glycol. Le matériau final obtenu après réticulation thermique présente le même comportement que les polyesters classiques. Les polyuréthanes (méth)acrylates ont été élaborés en faisant réagir un excès de diisocyanate sur l'isosorbide puis en additionnant un (méth)acrylate d'hydroxyéthyl. En ajoutant des diluants réactifs de nature différente, une large gamme de matériaux peut être obtenue par photoréticulation. Enfin, l'isosorbide peut être utilisé comme allongeur de chaînes dans les polyuréthanes segmentés. La morphologie est proche de celle des polyuréthanes classiques, avec l'avantage d'une nette amélioration de la tenue en température.