Etude du greffage radicalaire de l’anhydride maléique sur le polyéthylène en milieu fondu et en présence de radicaux nitroxyle et/ou d’alcoxyamines

Free radical melt grafting of maleic anhydride onto polyethylene in presence of nitroxide radicals and/or alcoxyamines

• Auteur / Autrice : Denis Belekian
• Direction : Philippe Chaumont, Emmanuel Beyou, Philippe Cassagnau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux
• Date : Soutenance le 04/07/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1992?-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Jacques Robin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Jacques Flat, Yohann Guillaneuf, Denis Bertin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Taton, René Muller

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radicaux aminoxyles

Polyéthylène

Copolymères greffés

Anhydride maléique

Mots clés libres

Polyéthylène

Anhydride maléique

Greffage radicalaire

Radical nitroxyle

Alcoxyamine

Polyethylene

Maleic anhydride

Free radical grafting

Nitroxide radical

Alcoxyamine

Résumé

Ce travail porte sur le greffage radicalaire de l'anhydride maléique sur un polyéthylène basse densité, en voie fondu, et en présence d'un abstracteur d'atome d'hydrogène. L'utilisation des radicaux nitroxyle, comme agent de terminaison, en présence d'un peroxyde a permis de bloquer la réaction de réticulation du polyéthylène, réaction secondaire fréquemment rencontré lors de l'utilisation de radicaux peroxyle, tout en permettant le greffage d'une faible quantité d'anhydride maléique. L'élimination d'une partie de l'anhydride maléique et des radicaux nitroxyle via des réactions secondaires à haute température semble toutefois inévitable. La substitution du peroxyde par une alcoxyamine dans le rôle d'abstracteur d'atome d'hydrogène a alors permis d'atteindre des taux de greffage en anhydride maléique supérieurs pour une modification des propriétés rhéologiques du polyéthylène équivalente. Néanmoins, des incertitudes demeurent encore sur le mécanisme de décomposition thermique de cette alcoxyamine permettant la réaction de greffage.

This work deals with melt grafting of maleic anhydride onto low density polyethylene using radical initiators which are able to abstract hydrogen from the polyolefin backbone. The use of a nitroxide radical as a termination reagent in presence of peroxide allowed to prevent the polyethylene crosslinking during the maleic anhydride grafting. Indeed, the polyethylene crosslinking is the main side reaction but the elimination of a small proportion of the reagents (monomer and nitroxide radical) through other side reactions seems to be unavoidable. The peroxide substitution by an alcoxyamine leaded to a higher grafted maleic anhydride rate for the same polyethylene rheological modification. Nevertheless, the thermal decomposition mechanism of the alcoxyamine which makes the grafting reaction possible is still uncertain.