Synthèse, polymérisation et copolymérisation de dimères acryliques : application à la stabilisation de dispersions de TiO2 en milieu organique

Synthesis, polymerisation and copolymerisation of acrylic dimers. Application to the dispersion stabilisation of TiO2 in organic media

• Auteur / Autrice : Damien Ferrand
• Direction : Gérard Riess
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Copolymères

Dimères

Résumé

Les dimères d'acrylates (1 pentène 2,5 dicarboxylates) possèdent une fonction ester supplémentaire par rapport aux acrylates classiques. La synthèse de ces dimères, s'est faite à partir des acrylates correspondants, à l'aide de catalyseurs de type phosphine. Ces produits ont ensuite été polymérisés par voie radicalaire. La réactivité de ces monomères est fortement diminuée par la seconde fonctionnalité, mais ceci n'empêche pas l'obtention de polymères de masses importantes. Nous avons ensuite étudié la polymérisation anionique du dimère d'acrylate de méthyle (DAMe) et du dimère d'acrylate de tertio butyle (DAtBu), qui n'avait jamais été réalisée auparavant. Des réactions secondaires de désactivations ont été mises en évidence, et pour limiter celles-ci, nous avons opéré à -80°C, dans le THF, avec un contre-ion potassium. Dans ces conditions, nous avons mis en évidence pour la polymérisation du DAtBu, une réaction de transfert avec cyclisation intramoléculaire, limitant ainsi les masses molaires obtenues. Néanmoins, des copolymères à blocs PS-b-PDAtBu et PMMA-b-PDAtBu ont été synthétisés de manière satisfaisante. Apres hydrolyse sélective, à l'aide d'acide trichloracétique, de la séquence PDAtBu de ceux-ci, en dimère de l'acide acrylique (PDAA), nous avons obtenu des copolymères à blocs hydrophobe/hydrophile possédant des propriétés tensio-actives. Nous avons utilisé ces polymères pour la stabilisation de particules de TiO2 en milieu organique. La comparaison, avec les modèles théoriques, de l'adsorption de PMMA-b-PDAA sur la surface du TiO2, a montré que ceux-ci pouvaient être considérés comme des polymères superfonctionnalisés. Ainsi l'ancrage de tels composés sur les particules est favorisée par la structure compacte du PDAA, conduisant ainsi à une couronne de polymère plus dense avec une structure en brosse. Cela a des effets directs sur la dispersion et la stabilisation des particules de TiO2, avec des résultats, dans la plupart des cas, supérieurs à ceux de polymères classiques