Organic / inorganic nanocomposite resins for water-born coatings and adhesives via miniemulsion and emulsion polymerization

par Gholamali Farzi

Thèse de doctorat en Chimie. Génie des procédés

Sous la direction de Élodie Bourgeat-Lami et de Timothy McKenna.

Soutenue en 2007

à Lyon, INSA .

  • Titre traduit

    = Organiques / inorganiques nanocomposites résines pour l'eau d'origine revêtements et les adhésifs et mini-émulsion par polymérisation en émulsion


  • Résumé

    L’incorporation de particules inorganiques dans une matrice organique pour obtenir des matériaux hybrides par différentes techniques de polymérisation a reçu une importante attention ces dernie��res années. Il apparaît que la polymérisation en mini-émulsion est une des techniques la plus attirante pour cet objectif. Dans cette thèse, la polymérisation en mini-émulsion a été utilisée pour la synthèse de nanocomposite de silice/polyacrylate. Le γ--methacryloxy propyl trimethoxysilane (MPS) a été greffé sur les particules de silice. Les particules modifiées ont été dispersées dans du monomère après dialyse dans le méthanol puis dans le mélange de monomère MAM/ABu 50/50. La dispersion stable de silice-MAM-ABu, a été émulsifiée par ultrason avec des taux de silice variant de 0% jusqu à 30% en masse. Nous avons montré d’abord par TEM et Cryo-TEM que les particules de silice sont incorporées dans les particules de polymère. Ensuite nous avons étudié l’effet de la viscosité entre la phase dispersée et la phase continue sur la taille finale des gouttelettes, en fonction de la concentration de la silice et pour des tailles de 20 nm et 80 nm. Nos avons montré que la viscosité a clairement un impact important sur l’augmentation de la taille des gouttelettes. Nous avons préparé des nanocomposites de silice/polycarylate avec des taux variable du silice de 0 à 20% en un utilisant un mélangeur statique comme outil d’homogénéisation.


  • Résumé

    The incorporation of inorganic particles into an organic matrix in order to obtain inorganic/organic hybrids via different polymerization techniques has received a great deal of attention for the past few years. It appears that miniemulsion polymerization is one of the most attractive techniques for achieving this objective. In this thesis, miniemulsion polymerization has been used to prepare silica/polyacrylate nanocomposites. In order to disperse silica particles in monomer, γ-methacryloxy propyl trimethoxysilane (MPS) was grafted onto the surface of silica particles. Silica particles then were dispersed in a mixture of Methyl methacrylate/Butyl acrylate (MMA/BuA) by dialysis in methanol and monomers. Stable silica-MMA-BuA dispersions were emulsified either using static mixer or sonication and the silica content varied from 0 to 30 Wt%. Silica containing nanodroplets were polymerised via miniemulsion polymerization and some important parameters such as conversion, particle size and particle size distributions were measured. Cryo-TEM images showed that the silica is incorporated inside the polymer particles. Following this, the dependence of droplet size and silica concentration was investigated. The effect of the ratio of the viscosity of dispersed phase to the viscosity of continuous phase was found with clear impact on droplet size. Silica/polycrylate nanocomposite was prepared successfully through miniemulsion polymerization when SM was used to create silica containing nanodroplets.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XI-213 p.)
  • Annexes : Références bibliographiques à la fin de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3265)
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