Élaboration de revêtements époxy pour contact alimentaire à empreinte environnementale réduite

Development of epoxy coatings for food contact with reduced environmental footprint

• Auteur / Autrice : Anne-Sophie Mora
• Direction : Sylvain Caillol, Ghislain David
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Soutenance le 28/11/2019
• Etablissement(s) : Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Florent Allais
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvain Caillol, Ghislain David, Florent Allais, Stéphane Carlotti, Stéphanie Reynaud, Russell Tayouo Djinsu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Florent Allais, Stéphane Carlotti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermodurcissables

Amination

Résines époxydes

Matières plastiques -- Revêtements protecteurs

Mots clés libres

Époxy

Amine

Biosourcé

Amination

Matériaux thermodurcissables

Epoxy

Amine

Bio-Based

Amination

Thermoset materials

Résumé

Les travaux de thèse présentés sont issus d’une collaboration industrielle avec la société Nouvelle Sogatra, spécialisée dans la conception, la fabrication et la commercialisation de revêtements de protection bi-composants répondant aux normes d’alimentarité. L’objectif principal de ce projet est de proposer de nouveaux revêtements époxydiques performants en utilisant des produits biosourcés et, dans l’idéal, moins dangereux pour l’Homme et pour l’environnement. Ces travaux de thèse s’axent autour de l’identification de nouvelles méthodologies de synthèse de durcisseurs aminés biosourcés qui soient facilement applicables industriellement.L’amination directe des groupements époxy par ouverture de cycle en présence d’ammoniaque ainsi que l’amination réductrice via la synthèse d’imine ont été sélectionnées comme voies de synthèse pour leur facilité d’application et leur caractère respectueux de l’environnement. Pour cela, des précurseurs commerciaux biosourcés et/ou à toxicité réduite ont été sélectionnés. De nouveaux durcisseurs aminés ont été synthétisés à partir de bio ressources telles que la vanilline, le cardanol et le benzaldéhyde. Ces durcisseurs ont ensuite été utilisés pour la synthèse de système époxy-amine thermodurcissables dont les propriétés physico-chimiques et thermodynamiques ont été caractérisées.

The presented PhD works were initiated by an industrial collaboration with the company Nouvelle Sogatra, specialized in the design, manufacturing and marketing of two component protective coatings for food contact. The aim of this project is to offer new high-performance epoxy thermosets from bio based reactants and, ideally with a low impact on the health and the environment. This PhD works focus on the identification of new synthesis methodologies of bio-based amine hardeners, which could be easily industrialized.The direct epoxy amination by ring opening using ammonia and the reductive amination via imine synthesis were selected as synthesis routes for their simple utilization and their eco friendly character. Hence, bio based and/or reduced toxicity commercial precursors were selected. New amine hardeners were synthesized from bio resources, such as vanillin, cardanol and benzaldehyde. These hardeners were then used to synthesize epoxy-amine thermosets, whose thermomechanical and physicochemical properties were characterized.