Procédés d'extrusion réactive et de mélange de polymères : synthèse contrôlée de copolymères greffés à base de polystyrène et de polyamide : et étude de l'efficacité de compatibilisation de ces copolymères

Réactive and polymer blending process : controlled synthesis of polystyrene and polyamide graft copolymers and compatibilizing efficiency of these copolymers

• Auteur / Autrice : Cai-Liang Zhang
• Direction : Guo Hua Hu, Lian-Fang Feng
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
• Date : Soutenance le 10/11/2008
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL en cotutelle avec Zhejiang University (Hangzhou, Chine)
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Ming-Qiang Zhong
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guo Hua Hu, Lian-Fang Feng, Ming-Qiang Zhong
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Averous

Mots clés

Mots clés contrôlés

Procédés de fabrication

Extrusion

Copolymères greffés

Mots clés libres

Procédé d'extrusion réactive

Copolymère greffé

Mélange de polymères

Compatibilisation

Reactive extrusion process

Polymer blends

Compatibilisation

Résumé

Les mélanges de polymères ouvrent une importante voie à l’obtention de nouveaux matériaux dont les propriétés peuvent être très différentes de celles de chacun des constituants des mélanges. La plupart des polymères sont immiscibles. Ainsi leurs mélanges constituent des phases distinctes et les propriétés de ces mélanges sont souvent médiocres. Afin de relever ce défi, copolymères à bloc ou greffés synthétisés séparément ou générés in-situ lors du procédé de mélanges sont souvent utilisés en tant que agents compatibilisants. Beaucoup d’études ont porté sur l’efficacité de compatibilisation de copolymères à bloc et peu d’études sur celle de copolymères greffés, en partie en raison des difficultés dans le contrôle de leurs structures moléculaires. Cette thèse porte sur l’étude de l’efficacité d’émulsification de copolymères greffés. Elle est composée de trois parties : (1) développement d’un nouveau procédé d’extrusion réactive pour la synthèse de copolymères greffés avec polystyrène (PS) comme squelette et polyamide 6 (PA6) comme greffons ; (2) efficacité d’émulsification du copolymère greffé, PS-g-PA6 pour les mélanges à base de PS et PA6 ; et (3) développement d’un nouveau concept dit d’agent émulsifiant – traceur

Polymer blending offers an important route to new materials with combinations of properties not available in constituent polymers. Most polymer pairs are immiscible, leading to phase separation at equilibrium and yield a material with poor properties. To address this challenge, block or graft copolymers pre-made or generated in-situ by reactive blending are often used as compatibilizers. Most studies are focused on the compatibilizing efficiency of block copolymers and few studies address that of graft copolymers, partly because of difficulties of controlling their molecular structures.This thesis is devoted to the study of the emulsification efficiency of graft copolymers. It is composed of three parts: (1) development of a novel reactive extrusion process for synthesizing graft copolymers with polystyrene (PS) as backbone and polyamide 6 (PA6) as grafts; (2) emulsification efficiency of PS-g-PA6 graft copolymers for PS/PA6 blends; and (3) concept of emulsifier- tracer