Développement de résines de polycondensation à base de tanins pour produits industriels écologiques et innovateurs : Mousses rigides et produits de préservation bois

Development of tannin based polycondensation resins for new environmentally friendly innovative products : Rigid foams and wood preservatives

• Auteur / Autrice : Gianluca Tondi
• Direction : Antonio Pizzi, Alain Celzard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du Bois
• Date : Soutenance le 02/07/2009
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LERMAB
• Partenaire(s) de recherche : Ecole : ENSTIB
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antonio Pizzi, Alain Celzard, Bernard de Jeso, Alessandro Gandini, André Merlin, Frédéric- Pichelin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bernard de Jeso, Alessandro Gandini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résines de furane

Produits de préservation du bois

Carbonisation

Mousses (matériaux)

Tanins

Mots clés libres

Mousses rigides de tanin

Résumé

Les tanins condensés sont des produits naturels qui peuvent remplacer le phénol parce que présentent des caractéristiques de réactivité chimique similaires. Dans le cadre du développement des tanins, plusieurs expériences ont été rapportées. Elles concernent la chimie de polycondensation des mousses de tanin avec l’alcool furfurylique, les processus impliqués dans la carbonisation de ces polymères complexes, et la caractérisation des propriétés physiques des mousses de tanin et des mousses de carbone dérivées. En outre, l’imprégnation du bois avec des résines au tanin a également été étudiée. Les mousses de tanin sont des structures alvéolaires très légères (0,045 à 0,12 g/cm3) constitue par 95% de matériaux naturels. Les caractéristiques physico-chimiques montré par les mousse de tanin néanmoins que le faible coût des matières premières permettent de proposer ce nouveau matériau pour des différentes applications industrielles: Matériau d’isolation, mousses florales, pièges pour métaux et absorbeur de choc. Ces mousses ont été soumis à un traitement à haute température dans un environnement inerte que permet de produire des matériaux carbonées. Les produits dérivées de la carbonisation des mousses de tanin ont montrée être complètement differents des produits d’origine. Ce nouveau matériau est constitue principalement de structures aromatiques réarrangées et furans que ont résiste à la carbonisation. Des applications telle que support de catalyseurs, charbons actifs, électrodes poreux et bouclier thermiques ont été envisage. Produits de préservation du bois à base de tanin, bore et hexamine ont été développe aussi.

Condensed tannins are natural products which can be used to replace phenol because they have similar features and similar chemical reactivity. Several project have been started to develop this class of tannins. The most important results have been obtained with tannin based rigid foams. These foams are produced by a condensation reaction between Mimosa tannin and furfuryl alcohol. Successively tannin foams have also undergone carbonisation. Chemical and physical properties of organic and carbonised foam have been studied. Good results have also been obtained for a tannin-bore wood preservative formulation. Tannin based rigid foams are low-density and high porosity materials. The cheap raw material and 95% of natural products combine with an extremely low thermal conductivity and make this foam suitable for several applications such as insulation material, floral foam, trap for metal and shock absorber. Once the foam has undergone carbonisation the properties are strongly modified. This material is constituted mainly of reorganised aromatic structures and furanic derivatives, some of which survive after the treatment. These foams can be useful for applications such as catalyst support, activated carbons, porous electrodes and thermal shield.