Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'emploi d'émulsions concentrées comme génératrices de matériaux polymères microcellulaires à cellules ouvertes représente une alternative attractive aux méthodes traditionnelles de moussage. Les matériaux ainsi obtenus, connus sous l'acronyme de polyHIPE, font l'objet d'un vif intérêt de la part des chercheurs académiques et industriels, du fait de leur facilité de préparation et de leur potentiel élevé d'applications.
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The use of concentrated emulsions as generators of open-cell polymeric materials represents an attractive alternative to traditional foaming methods. These materials referred to under the acronym of polyHIPE, are the subject of great interest of academic and industrial researchers due to their ease of preparation and high potential of applications.
Auteur(s)
-
Hervé DELEUZE : Ingénieur de l'École Centrale de Marseille - Enseignant-Chercheur à l'Université de Bordeaux. Institut des Sciences Moléculaires, UMR 5255
-
Marc BIROT : Ingénieur de l'École Nationale Supérieure de Chimie de Strasbourg - Chercheur au CNRS. Institut des Sciences Moléculaires, UMR 5255
INTRODUCTION
Res matériaux cellulaires peuvent être définis comme étant des matériaux contenant des vides gazeux appelés cellules (ce terme dérive du latin cella qui signifie chambre), entourés par une matrice solide dense. Les matériaux cellulaires sont largement employés dans un grand nombre d'applications telles que l'isolation thermique et phonique, les absorbants de liquides et les structures à faible densité.
Selon leur composition, la morphologie des cellules et leurs propriétés physiques, les polymères cellulaires peuvent être considérés comme rigides ou flexibles. Selon la taille des cellules, les polymères cellulaires peuvent être classifiés comme macrocellulaires (>100 µm), microcellulaires (1 à 100 µm), ultramicrocellulaires (0,1 à 1 µm) ou nanocellulaires (0,1 à 100 nm).
Les matériaux cellulaires peuvent être distingués selon que leurs cellules sont ouvertes ou fermées. Dans les matériaux à cellules fermées, les vides sont isolés les uns des autres et les cavités sont entourées par une paroi continue de polymère. Dans les matériaux à cellules ouvertes, les parois sont percées par des ouvertures dont la taille peut être plus ou moins importante.
Les structures cellulaires sont très courantes dans la nature : le liège, le bois, les éponges et les coraux sont des exemples de telles structures. L'humanité a utilisé ces matériaux cellulaires naturels pendant des siècles et a récemment développé ses propres matériaux cellulaires de synthèse : les polymères sont les plus communs mais des techniques ont été développées afin de mettre en forme les métaux et les céramiques sous forme cellulaire. Les polymères cellulaires sont généralement préparés par moussage chimique ou physique. Dans ce cas, le contrôle de la taille des cellules et de leur morphologie est difficile à atteindre. De même qu'il est difficile d'obtenir des structures totalement interconnectées.
L'approche consistant à utiliser des émulsions hautement concentrées pour la préparation de polymères microcellulaires à porosité contrôlée totalement interconnectée peut donc représenter une alternative attractive pour de nombreuses applications. Les matériaux ainsi obtenus, connus sous l'acronyme de polyHIPE, font l'objet d'un vif intérêt de la part des chercheurs académiques et industriels du fait de leur facilité de préparation et de leur potentiel élevé d'applications.
AIBN
azobisisobutyronitrile
BET
théorie de Brunauer, Emmett et Teller
BPO
peroxyde de benzoyle
DVB
divinylbenzène
E/H
eau-dans-huile
H/E
huile-dans-eau
HIPE
High Internal Phase Emulsion
HLB
balance hydrophile-lipophile
KPS
persulfate de potassium
MEB
microscope électronique à balayage
MET
microscope électronique à transmission
MMT
montmorillonite
MWCN
nanotubes de carbone multifeuillets
polyHIPE
polymerized High Internal Phase Emulsion
PS
polystyrène
SWCN
nanotubes de carbone monofeuillets
VDA
(p-vinyl)benzyldiméthyldodécylammonium
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KEYWORDS
panorama | catalyst support | porous polymers | building | environment | emulsions | foams
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
PolyHIPE préparés à partir de HIPE stabilisées par des particules
En anglais
4. Applications des matériaux polyHIPE en catalyse
Le développement de réactifs et catalyseurs supportés sur polymère et leur emploi dans des réacteurs en continu constitue l'une des caractéristiques majeure de l'évolution de la synthèse organique moderne. Les supports organiques généralement utilisés dans ces applications sont constitués de billes de S/DVB fonctionnalisées. L'emploi de ce type de support peut s'avérer être problématique dans des dispositifs en flux continu du fait de leur faible perméabilité aux solvants de réaction conduisant à des pertes de charges élevées. Une approche alternative consiste à utiliser des matériaux polymères microcellulaires présentant une grande perméabilité aux solvants, permettant ainsi leur utilisation sous faible perte de charge. Les polyHIPE paraissent être bien adaptés à cette approche.
Dans ce paragraphe, nous présentons deux applications caractéristiques de l'emploi des polyHIPE comme support de catalyseur. D'autres exemples peuvent être trouvés dans la littérature .
4.1 Catalyseurs organostanniques supportés sur matériaux polyHIPE
L'hydrure de tributylétain représente une source de radicaux couramment utilisée dans des réactions telles que les déshalogénations d'alkyles, de vinyles ou d'halogénures d'aryle, souvent suivies de la formation de liaisons C–C intra ou intermoléculaires . Toutefois, sa toxicité représente un frein important à son emploi en synthèse des dérivés pharmaceutiques.
Dans ce contexte, nous avons étudié la synthèse et la réactivité d'hydrures organostanniques supportés sur polyHIPE. Notre approche a consisté à...
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Applications des matériaux polyHIPE en catalyse
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BECHER (P.) - Emulsions Theory and Practice 3rd Ed - Oxford University Press, N. Y., (2001).
-
(2) - LISSANT (K.J.) - Emulsions and Emulsions Technology - Surfactant Science series, vol 6, M. Dekker, N.Y., (1974).
-
(3) - WILLIAMS (J.M.) - High internal phase water-in-oil emulsions: influence of surfactants and cosurfactants on emulsion stability and foam quality - Langmuir, 1991, 7, 1370-1377.
-
(4) - WILLIAMS (J.M.), GRAY (A.J.), et WILKERSON (M.H.) - Emulsion stability and rigid foams from styrene or divinylbenzene water-in-oil emulsions - Langmuir, 1990, 6, 437-444.
-
(5) - WILLIAMS (J.M.), et WROBLESKI (D.A.) - Spatial distribution of the phases in water-in-oil emulsions. Open and closed microcellular foams from cross-linked polystyrene - Langmuir, 1988, 4, 656-662.
-
(6) - WILLIAMS (J.M.) - Toroidal...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Espacenet : recherche sur les brevets
[fr.espacenet.com]
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Laboraboires (liste non exhaustive)
Institut des Sciences Moléculaires, UMR 5255 CNRS http://www.ism.u-bordeaux1.fr/spip.php?article387
Centre de Recherche Paul Pascal UPR 8641 CNRS http://www.crpp-bordeaux.cnrs.fr
Imperial College, London UK http://www3.imperial.ac.uk/polymersandcompositesengineering
University of Maribor, Slovénie https://www.um.si/en/Pages/default.aspx
Technion-Israel Institute of Technology, Israel https://www.technion.ac.il/en/home-2/
University of Durham, UK http://www.dur.ac.uk/n.r.cameron
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