Synthèse de nouveaux copolymères amphiphiles cationiques a blocs par voie radicalaire contrôlée et examen de leurs propriétés physico-chimiques en solution aqueuse

• Auteur / Autrice : Arnaud Fischer
• Direction : Pierre Lochon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acrylamide

Composés amphiphiles

Mots clés libres

Polymère amphiphile

Pyridinium(vinyl) sel copolymère

Copolymère biséquencé

Acrylamide dérivé copolymère

Polymère monodispersé

Groupe hydrophobe

Copolymérisation radicalaire

Nitroxyle

Modification chimique

Solution aqueuse

Interaction hydrophobe

Viscosité

Résumé

L'essor récent de la polymérisation radicalaire contrôlée par les radicaux nitroxyle nous a conduits a appliquer cette technique a la synthèse de copolymères amphiphiles cationiques à blocs. Une première étude a permis de démontrer que la 4-vinyl-pyridine (4vp) polymérisait de manière contrôlée en présence de 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxy (tempo). La copolymérisation de n,n-dimethylacrylamide (dmaa) amorcée par un premier bloc poly(4vp) s'est révélée fructueuse, conduisant à des copolymères de faible polymolécularité. Une série de biblocs a ainsi été préparée, moyennant une dernière étape de quaternisation des motifs pyridiniques par une chaine alkyle longue, le premier bloc - poly(bromure de 1-hexadecyl-4-vinyl-pyridinium) - de tous les copolymères ayant la même taille, le second, hydrosoluble - poly(dmaa) - étant de taille variable. Le comportement des produits synthétisés a été étudie en solution aqueuse par viscosimetrie, spectroscopie de fluorescence et tensiomètrie. L'existence de microdomaines hydrophobes formes par les chaines alkyles longues a été mise en évidence par la chute de la viscosité réduite de solutions de polymères dans le propan-1-ol lors de l'addition d'eau, comportement symptomatique d'un phénomène de repliement intramoléculaire. La spectroscopie de fluorescence a montré qu'une augmentation de la longueur du bloc hydrosoluble provoquait à la fois un accroissement de la polarité des microdomaines et un relâchement de leur cohésion suite à une pénétration plus aisée de l'eau. La tensiomètrie a révélé une diminution du pouvoir tensioactif des copolymères lorsque la teneur en motifs hydrosolubles augmentait, phénomène logique dans la mesure ou une plus grande hydrosolubilité tend a attirer davantage les macromolécules au sein de la solution