Méthodes de criblage rapide et en parallèle pour la synthèse et la caractérisation de polyoléfines

Fast screening methods for synthesis and characterization of polyolefins

• Auteur / Autrice : Kévin Fouyer
• Direction : Olivier Lavastre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromatographie sur couches minces

Spectroscopie Raman

Chimie combinatoire

Catalyse hétérogène

Polyoléfines

Résumé

Les polyoléfines sont des matériaux très largement utilisés aujourd’hui, que ce soit pour des applications courantes ou de haute performance. Les plus grosses productions concernent le polyéthylène, le polypropylène ou le polystyrène et la demande en ces matériaux est croissante chaque année. Ces polymères sont synthétisés par catalyse, c’est pourquoi de nombreuses recherches s’orientent vers la découverte de nouveaux catalyseurs plus performants et méthodes de chimie combinatoire très attractives pour sélectionner le bon candidat. Les travaux de ce mémoire suivent deux axes principaux. Le premier est le développement de méthodes de synthèse haut-débit pour l’évaluation d’une banque de catalyseurs titanocènes en polymérisation hétérogène d’éthylène. Le deuxième axe repose sur le développement de méthodes d’analyse rapides pour caractériser des polyoléfines. Une méthode d’analyse en spectroscopie Raman a été mise au point pour connaître la densité d’une série de polyéthylènes industriels et une autre méthode a été évaluée pour connaître la répartition des masses molaires par chromatographie planaire sur des polystyrènes, polypropylènes et polyéthylènes. Une technologie innovante dans le domaine de la spectrométrie de masse (DART/AccuTOF) a été testée pour évaluer la stabilité de polyéthylènes ayant subi divers traitements thermiques et UV par la détection directe des additifs présents dans le polymère.

Polyolefins are widely used materials today, for current and high performance applications. Most important productions concern polyethylene, polypropylene and polystyrene, and the demand for these materials increases every year. Because these polymers are synthesized by catalysis, numerous researches are focusing on discovering more performing and selective new catalysts. The large number of theoretically active catalysts for a given application makes combinatorial approaches very attractive to selects the good candidate. The work of this study follows two main lines. The first one is the development of high throughput synthesis methods for the screening of a titanocene catalyst library in heterogeneous polymerization of ethylene. The second line focuses on the development of fast analytic methods for characterizing of polyolefins. An analysis method in Raman spectroscopy was set to get the density of a series of industrial polyethylenes and another method in planar chromatography was tested to obtain the molar mass distribution of polystyrenes, polypropylenes and polyethylenes. An innovative technology in the field of mass spectrometry (DART/AccuTOF) was tested to estimate the stability of polyethylenes which were thermally or UV treated, by the direct detection of additives present in the polymers.