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Huiles végétales époxydées et alcool furfurylique : deux types de monomères pour l’élaboration de thermodurcissables et de composites biosourcés

Thèse Guillaume Falco

Mercredi 21 décembre 2016

à 9h30 en salle de séminaire du bât. de Chimie

Les travaux présentés dans cette thèse se sont orientés vers l’élaboration de thermodurcissables et de composites biosourcés synthétisés à partir d’huiles végétales époxydées (huiles de lin et de soja) et d’un dérivé furanique (l’alcool furfurylique (FA)). La première partie de ce travail a concerné l’étude de la polymérisation du FA en polyalcool furfurylique (PFA) (i) en solvants protiques polaires, (ii) en combinaison avec le bois ou encore (iii) suivant l’ajout de nouveaux initiateurs de réaction. En solvant, les changements de structures observés ont été reliés aux propriétés thermomécaniques. Une autre modification de structure du PFA a été obtenue après polymérisation en présence du 2,5 diméthylfurane. Ce travail a également permis d’obtenir une meilleure compréhension de la réactivité de la résine furanique au sein des fibres et montre que les composites bois/PFA obtenus présentent une densité et une résistance plus élevées que leurs homologues non modifiés. Enfin, l’initiation de la polymérisation du FA par l’acide lévulinique et le p-toluène sulfonylhydrazine permet de proposer deux nouveaux initiateurs, respectivement biosourcé et « latent » pour ce polymère. La seconde partie de ce travail concerne l’élaboration d’un nouveau type de résine époxyde totalement biosourcé et synthétisé à partir d’huiles végétales époxydées. L’huile de lin et de soja ont été chacune copolymérisées avec un acide dicarboxylique comme agent de réticulation. Un premier travail fondamental a consisté à corréler la réactivité de copolymérisation avec les structures chimiques présentes puis à établir le lien avec les propriétés thermomécaniques. Ensuite, des nanocomposites ont été synthétisés à partir de ces résines époxydes et de sépiolite. Les différentes voies de dispersion et de modification de la sépiolite mises en œuvre conduisent à des niveaux de dispersion différents de la nanocharge au sein de la matrice et par conséquent à des propriétés différentes.

Mots-clés : alcool furfurylique, bois, composites et nanocomposites, huile de lin époxydée, huile de soja époxydée, polymères biosourcés, sépiolite, thermodurcissables