Systèmes époxy-amine incluant un catalyseur externe phénolique : cinétique de réticulation-vieillissement hydrolytique

Epoxy-amine systems including a external phenolic catalyst : kinetic curing and hydrolytic ageing

• Auteur / Autrice : ThiMinh Hanh Nguyen
• Direction : Jean-Louis Vernet, François-Xavier Perrin, Thi My Linh Tran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie. Physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université du Sud Toulon-Var. UFR de Sciences et Techniques
• Jury : Président / Présidente : Alain Crespy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Époxydes

Cinétique chimique

Catalyseurs

Calorimétrie différentielle à balayage

Bisphénol A

Résumé

Ce travail porte sur l'étude de systèmes époxy-amine complexes contenant une faible teneur (<1%) de bisphénol A. L'activité catalytique du bisphénol A a été étudiée par analyse calorimétrique différentielle (DSC) en conditions isotherme et non-isotherme. Un nouveau mécanisme prenant en compte la présence du bisphénol A a été proposé. Malgré sa simplicité, des valeurs pertinentes des paramètres cinétiques et thermodynamiques de chacun des actes élémentaires du mécanisme ont été obtenues. Ce mécanisme permet également de prévoir les cinétiques de réticulation de systèmes présentant des teneurs en catalyseur différentes. Le comportement en immersion dans l'eau des réseaux époxyde - aminé a été étudié par différentes techniques : suivis gravimétriques, mesure de taux de gonflements et analyse mécanique dynamique. Une reprise de réticulation dans les réseaux sous réticulés a été observée lors de l'immersion dans l'eau à 20°C. Cela a été attribué à un effet plastifiant et catalytique des molécules d'eau. Par ailleurs, les résultats obtenus suggèrent que, dans le cas de réseaux à degré d'avancement élevé, la cinétique de sorption est contrôlée par la distance entre les sites polaires de la structure. Ce constat ne peut être généralisé à l'ensemble des réseaux époxyde-aminé. Il est en effet supposé découler du caractère moyennement polaire des réseaux de cette étude.

This work concerns the study of epoxy-amine Systems containing a low content of bisphenol A. The catalytic effect of bisphenol A was studied by differential calorimetric analysis (DSC) in isotherm non-isotherm conditions A new mechanism taking account of the bisphenol A presence was proposed. In spite of ils simplicity relevant values of the kinetic and thermodynamic parameters of the proposed mechanism were obtained. This mechanism also makes it possible to envisage the curing kinetics of the different catalyst content systems. Behaviour of epoxy-amine networks in water immersion was studied by various techniques: gravimetric measurement swelling and mechanical dynamic analyzes (DMA). A curing complement in the partially crosslinked networks was observed during the water immersion at 20°C. That was related to plasticizing and catalytic effect of the water molecules. In addition, the results obtained suggest that, m the case of densely crosslinked networks, the kinetics of sorption is controlled by the distance between the polar sites of the structure. This report cannot be generalized with the whole of the networks epoxy-amine. It is indeed supposed to rise from the fairly polar character of the this study networks.