Nouvelles architectures à base de PVDF issues de la polymérisation RAFT/MADIX du VDF : synthèse, auto-assemblage et application potentielle dans la technologie membranaire

State of the art PVDF-based architectures from RAFT/MADIX polymerization of VDF : synthesis, self-assembly and potential membrane application

• Auteur / Autrice : Enrique Folgado
• Direction : Vincent Ladmiral
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physico-chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 04/11/2019
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Européen des membranes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Paul D. Topham
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Ladmiral, Paul D. Topham, Didier Gigmes, Jutta Rieger, Volker Abetz, Simon Harrisson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Gigmes, Jutta Rieger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Copolymères

Autoassemblage

Fluorure de polyvinylidène

Mots clés libres

Pvdf

Raft

Auto-Assemblage

Membranes

Pvdf

Raft

Self-Assembly

Membranes

Résumé

Cette thèse présente de nouvelles approches pour la préparation d’architectures basées sur le PVDF. La synthèse et la caractérisation de différents copolymères amphiphiles à base de PVDF et de peptides cycliques-PVDF conjugués sont décrites. La polymérisation RAFT/MADIX du monomère VDF gazeux et différentes chimies ont été utilisées pour la préparation des copolymères à bloc. Des copolymères triblock ABA à base de PVDF ont été obtenus par addition de Thia-Michael grâce à une stratégie « one-pot » impliquant à la fois des PVDF-Xanthate (ou P(VDF-co-HFP)-Xanthate) et des PEG-diacrylates. Des copolymères dibloc PNIPAM-b-PVDF ont été préparés par polymérisation RAFT de VDF à l’aide de macroCTAs PNIPAM. La synthèse des séquences peptidiques, la préparation des peptides cycliques (PC) et la synthèse des conjugués PVDF-CP sont également décrites. Enfin, des membranes à base de PVDF ont été préparées par un procédé de séparation de phase (NIPS) utilisant un des copolymères a bloc amphiphiliques comme additif. La performance de la membrane et l’évolution des propriétés de la membrane sur une période de 9 mois ont également été étudiées.

This thesis presents new approaches for the preparation of PVDF-based architectures. The synthesis and characterization of different PVDF-based amphiphilic block copolymers and cyclic peptide-PVDF conjugates are described. RAFT/MADIX polymerization of gaseous VDF monomer and different chemistries were employed for the preparation of the BCPs. PVDF and P(VDF-co-HFP) ABA triblock copolymers were obtained through Thia-Michael addition by a “one-pot” strategy involving both PVDF-Xanthate (or P(VDF-co-HFP)-Xanthate) and PEG-diacrylates. PNIPAM-b-PVDF diblock copolymers were prepared by RAFT polymerization of VDF using PNIPAM macroCTAs. The synthesis of peptide sequences, cyclic peptide (CP) preparation and the synthesis of PVDF-CP conjugates is also described. The self-assembly in solution of all the novel PVDF-based BCPs and CPs was also studied. Finally, PVDF blend membranes were prepared by non-solvent induced phase-separation (NIPS) process using one of the amphiphilic BCPs as an additive. The performance of the membrane and evolution of membrane properties over a period of 9 months was also studied.