Synthèse et caractérisation des polymères du diméthylcétène. Application à la perméabilité aux gaz

• Auteur / Autrice : Hélène Egret
• Direction : Claude Bunel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyaddition

Effets de la chaleur

Perméabilité

Polymères

Polymères dans les industries agroalimentaires

Composés aliphatiques

Cétones

Mots clés libres

Préparation

Polymérisation ionique

Polymérisation solution

Cétènes

Mécanisme réaction

Cristallinité

Stabilité thermique

Perméabilité gaz

Etude expérimentale

Structure phase

Résumé

Depuis leur apparition dans le domaine de l'emballage, les polymères connaissent un essor important, justifie par leurs propriétés exceptionnelles : légèreté, imperméabilité, résistance. Les exigences de durée de conservation des aliments, des chemins de transport plus longs, ont contribué au développement de structures barrières pouvant être multicouches. Dans ce travail, deux objectifs ont été visés. Le premier était la synthèse d'une polycétone aliphatique à partir du diméthylcétène. Le second était de mettre en forme ce polymère afin de tester ses propriétés barrières aux gaz. Le diméthylcétène, obtenu par pyrolyse de l'anhydride isobutyrique, est polymérisé en présence d'amorceurs ioniques. Cette réaction peut conduire à des polydiméthylcétènes présentant trois types d'enchaînements acétal, cétone et ester. En fonction des paramètres amorceur, solvant et température, nous avons déterminé les meilleures conditions d'obtention des polycétones. L'utilisation de la RMN13C nous a permis de déterminer les structures des polymères et des mélanges sans ambiguïté. L'étude structurale des polydiméthylcétènes a été réalisée par différentes techniques (DSC, RX, RMN). Dans le cas des polycétones, trois phases cristallines ont été mises en évidence, ainsi qu'un taux de cristallinité pouvant atteindre 0,57. Les structures qui présentent les caractéristiques de plusieurs enchaînements sont soit des mélanges d'homopolymères, soit des structures séquencées. La stabilité thermique des polymères a été étudiée par couplage de l'analyse thermogravimétrique et de la spectroscopie infrarouge. Compte tenu de l'ensemble de ces résultats, des mécanismes de polymérisation ont été proposés pour chacune des structures. Enfin des films de polycétones ont été préparés et caractérisés. Ils sont fortement imperméables à l'oxygène, quel que soit le taux d'humidité relative. Ainsi, elles se révèlent être des concurrentes sérieuses des polymères hautement barrières utilisés actuellement.