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Thèse soutenue

Carboxyméthylcelluloses à hydrophobie variable : propriétés associatives en solution diluée et semi-diluée

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Auteur / Autrice : Dominique Charpentier
Direction : Guy Muller
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Rouen

Résumé

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Les propriétés associatives de dérivés de la carboxyméthylcellulose à hydrophobie variable ont été étudiées en solution diluée et semi diluée. Deux types de réactions de modification chimique, par greffage d'une alkylamine, ont été réalisés sur la fonction acide de la CMC. Le premier greffage de chaînes alkyle fait intervenir l'activation des fonctions acide par la dicyclohexylcarbodiimide (L-CMC). La seconde réaction consiste à former le sel d'ammonium de la CMC qui est ensuite deshydraté à 140°C (I-CMC). Des dérivés mono et bigreffés ont ainsi pu être obtenus. Une étude RMN 1H et 13C a permis de confirmer les taux de greffage déterminés par dosage conductimétrique et d'établir la répartition des substituants sur le motif anhydroglucose. Il a été montré que la phase d'activation des fonctions acides par la dicyclohexylcarbodiimide s'accompagne d'une dégradation de la chaîne principale (L-CMC). Les études de diffusion de la lumière et de viscosimétrie ont mis en évidence la présence de macromolécules agrégées en régime dilué. Il existe un taux de greffage critique (4 %) en hexadecylamide à partir duquel les associations hydrophobes de type intermoléculaire deviennent majoritaires, ce qui permet une amélioration des propriétés épaississantes (L-CMC). Le système bigreffé présente, en régime semi dilué, une augmentation spectaculaire des propriétés associatives liée à l'augmentation de l'hydrophobie (présence de 30 % de groupes butyle) et à la diminution de la densité de charge. Les systèmes bigreffés (I et L) et monogreffés (I) ont des propriétés rhéologiques particulières qui suggèrent l'existence de plusieurs niveaux d'organisation hydrophobe. L'influence de la force ionique sur le pouvoir viscosifiant des solutions en régime dilué et semi dilué varie en fonction de l'hydrophobie des systèmes. L'incorporation d'un tensioactif neutre (Triton X100) dans les solutions de polymères mono et bigreffés en régime dilué et concentré, dans l'eau et dans NaCl 0,05 M, a confirmé l'existence de zones de jonctions hydrophobes très denses.