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RÉSUMÉ
Les progrès effectués en synthèse des polymères permettent de préparer des architectures complexes telles que les polymères dendrimères et hyperbranchés avec des groupes fonctionnels terminaux. Ces polymères retiennent l'attention des chercheurs en raison de leur fonctionnalité élevée, leur solubilité élevée et leur faible viscosité. Ils sont réputés être des durcisseurs efficaces pour les résines thermodurcissables telles que les époxydes ou le vinylester… Cet article se focalise sur l’utilisation de différents polymères dendrimères et hyperbranchés, d’une part, comme agent modificateur des résines pour le collage de bois et, d’autre part, comme agent de réticulation dans les mousses de tanins.
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Siham AMIROU : Laboratoire d’études et de recherche sur le matériau bois (LERMAB) - Université de Lorraine, Épinal, France
INTRODUCTION
Les polymères dendrimères et hyperbranchés sont des entités chimiques « arborescentes » multiramifiées, qui permettent des applications dans différents domaines grâce à leurs groupements terminaux. Chaque polymère peut présenter des propriétés différentes selon la nature des composés chimiques utilisés, chaque composé étant responsable de la détermination du type de motifs répétés, des ramifications… En conséquence, l’ensemble de ces paramètres peut induire des distinctions remarquables en termes de solubilité, de polarité et de réactivité globale. L’incorporation de telles entités dans un système polymère est généralement destinée à provoquer le durcissement et à améliorer les propriétés rhéologiques ou bien à conférer une meilleure adhérence. Aussi, au-delà des applications bien connues dans le domaine biomédical, cet article présente de nouvelles perspectives d’utilisation des polymères dendritiques et hyperbranchés pour l’amélioration des colles à bois et aussi l’élaboration de mousses.
Domaine : Polymères
Degré de diffusion de la technologie : Émergence
Technologies impliquées : Synthèse des polymères
Domaines d’application : Biologie, chimie, pharmacie
Principaux acteurs français :
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Pôles de compétitivité : LAPE, LERMAB, CINaM, LCC
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Industriels : Dendrichem
Autres acteurs dans le monde : Sigma-Aldrich chemie GmbH, Allemagne
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Conclusion
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3. Polymères hyperbranchés
3.1 Hyperbranché poly(amidoamine)
L’éthylènediamine (EDA) est dissoute dans le méthanol sous agitation magnétique, puis l’acrylate de méthyle (MA) est ajouté goutte à goutte au mélange (éthylènediamine/méthanol). Le mélange est agité pendant deux jours à température ambiante. La réaction se poursuit sous agitation pendant 1 h à 60 °C, 2 h à 100 °C, 2 h à 120 °C et enfin 2 h à 140 °C tout en appliquant un vide puissant, ce qui permet d’obtenir un produit jaune visqueux nommé « HB(MA-EDA)1 ». Avec la même méthode, un deuxième polymère hyperbranché est préparé, avec un rapport molaire 3:1 de MA:EDA, appelé « HB(MA-EDA)3 » .
La structure chimique des deux types de polymère hyperbranché synthétisés, HB(MA-EDA)1 et HB(MA-EDA)3, est illustrée en figure 7. Le nombre qui suit chaque nom de polymère hyperbranché indique les rapports molaires qui entrent en réaction. L’augmentation de ce nombre indique qu’il y a une grande transformation des groupements amines en méthoxy au cours de l’addition de Michael et la formation d’amide. La figure 7 représente le développement du caractère hydrophobe avec l’apparition de groupes méthoxys terminaux, au détriment de certains des groupes amines lorsque le rapport d’acrylate de méthyle est supérieur à celui d’éthylènediamine. La hiérarchie entre ces deux polymères...
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Polymères hyperbranchés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FLORY (P.J.) - Principles of polymer chemistry. - Ithaca, New York, Cornell University Press (1953).
-
(2) - BUHLEIER (E.), WEHNER (W.), VÖGTLE (F.) - Cascade and Nonskid-chain-like Synthesis of Molecular Cavity Topologies. - Synthesis, 2, p. 155 (1978).
-
(3) - TOMALIA (D.A.), BAKER (H.), DEWALD (J.), HALL (M.), KALLOS (G.), MARTIN (S.), ROECK (J.), RYDER (J.), SMITH (P.) - A new class of polymers: starburst-dendritic macromolecules. - Polym. J., 17, p. 117 (1985).
-
(4) - AMIROU (S.) - Étude et mise au point de composite à base de la matière fibreuse du palmier dattier Phoenix dactylifera L.. - Thèse, université de Boumerdes, Algérie (2015).
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(5) - FREY (H.), HÖLTER (D.) - Degree of branching in hyperbranched polymers. 3 Copolymerization of ABm-monomers with AB and ABn-monomers. - Acta Polym., 50, p. 67-76 (1999).
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