Elaboration de nouvelles charges à base de cyclotriphosphazène : application à l'ignifugation de polymères

par Nicolas Lejeune

Thèse de doctorat en Chimie organique, minérale, industrielle

Sous la direction de Pierre-Jean Madec.

Soutenue en 2006

à Caen .


  • Résumé

    Les matériaux polymères, largement utilisés dans de nombreux domaines, présentent néanmoins certaines limitations liées à leurs mauvaises propriétés thermiques. La principale méthode pour les ignifuger consiste à disperser dans la matrice polymère un retardateur de flamme. Cependant, les composés utilisés actuellement soit produisent des fumées toxiques lors de la combustion, soit nécessitent d'être utilisés en proportion très importante au détriment des propriétés mécaniques de la matrice. Les dérivés phosphoré-azotés sont connus pour leurs bonnes propriétés thermiques ; dans ce cadre, les cyclotriphosphazènes peuvent constituer une nouvelle génération de retardateurs de flamme non halogénés. Dans le but d'ignifuger les matériaux polymères par des cyclotriphosphazènes, une stratégie de synthèse a été mise au point pour élaborer de nouveaux cyclotriphosphazènes porteurs de fonctions réactives permettant le greffage du cyclotriphosphazène sur la matrice polymère et/ou la formation de particules par homopolymérisation. Les cyclotriphosphazènes fonctionnalisés ont été analysés par différentes techniques d'analyses telles que la RMN, la chromatographie liquide, la chromatographie d'exclusion stérique et la spectrométrie de masse. Dans un second temps, une étude prospective sur la dispersion et la réactivité des cyclotriphosphazènes par extrusion a été réalisée sur des matrices de polyamide 12, polyéthylène ou poly(éthylène-co-alcool vinylique) contenant un taux de charge en cyclotriphosphazène de 10 % en masse. Les propriétés thermiques de ces composites ont été évaluées par des analyses thermogravimétriques et des mesures de LOI.

  • Titre traduit

    Synthesis of new cyclotriphosphazene fillers : application to polymer fire retardancy


  • Résumé

    Polymer materials are widely used in various fields. Nevertheless their use is limited by some disadvantage due to their low thermal stability. The dispersion of fire retardants in the polymer matrix is the main method to improve its thermal stability. However compounds which are used currently either produce toxic smokes during combustion or must be used in huge ratio at the expense of mechanical properties. Phosphorus-nitrogen compounds are known for their good thermal stability, therefore cyclotriphosphazenes should constitute a new generation of non-halogen fire retardant. To improve the fire stability of polymer by incorporation of cyclotriphosphazenes, a way of synthesis was drawn up to prepare cyclotriphosphazenes functionalized by reactive functions which are able to react with the polymer matrix and/or to form particles by homopolymerisation. These functionalized cyclotriphosphazenes were analyzed by different techniques such as NMR spectroscopy, liquid chromatography, steric exclusion chromatography and mass spectrometry. In a second part, a prospective study on the dispersion and reactivity of cyclotriphosphazenes by extrusion was conducted with different polymers: polyamide 12, polyethylene and poly(ethylene-co-vinyl alcohol) using a cyclotriphosphazene mass ratio of 10%. Thermal stability of these compounds was evaluated by thermogravimetric analyses and LOI measurements.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (239 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2006-78
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.