Synthèse de nouveaux ignifugeants par génération in situ de charge inorganique à base de phosphore en matrice polymère fondu

par Perrine Theil

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Philippe Cassagnau et de Véronique Bounor.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .

mots clés

• Matériaux hybrides
• Ignifugation
• Silice -- Luminophores
• Phosphonates

Résumé

L’objectif de cette étude est la génération in situ de charge inorganique fonctionnalisée en matrice polymère fondu au cours du procédé d’extrusion. Cette approche est une alternative à la synthèse de nanocomposites par dispersion de charges de silice préformées. La synthèse développée dans ce travail est basée sur les réactions d’hydrolyse-condensation d’un précurseur alcoxysilane fonctionnalisé par un groupement phosphonate qui permet d’envisager des propriétés d’ignifugation au polyamide 6. La formation du réseau inorganique fonctionnalisé est réalisée sans solvant en une seule étape au cours du procédé d’extrusion. Une approche en milieu modèle a tout d’abord été développée, montant que l’environnement chimique amide ainsi que les hautes températures étaient favorables à cette synthèse. Ensuite ces réactions ont été transférées du milieu liquide à la matrice polymère fondu. L’analyse chimique et les caractérisations morphologiques ont mis en évidence la formation de nanocomposites fonctionnalisés PA6/silice phosphorée. Enfin l’étude des propriétés anti-feu de ce nanocomposite a mis en avant une nette amélioration de la tenue au feu avec un taux de phosphore faible de 2% massique montrant l’intérêt de disperser la fonction ignifugeante à l’échelle nanométrique par cette approche originale.

Titre traduit

New flame retarded polyamide 6 elaborated by in situ generation of phosphorylated silica through extrusion process

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