Production et modélisation de glycérol-esters comme plastifiants pour le PVC

par Oscar Yesid Suárez Palacios (Suarez Palacios)

Thèse de doctorat en Génie des procédés et des produits

Soutenue le 27-07-2011

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL en cotutelle avec l'Université National de Colombie , dans le cadre de RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement , en partenariat avec Laboratoire réactions et génie des procédés (laboratoire) .

Le président du jury était Jairo Ernesto Perilla.

Le jury était composé de Jean-Pierre Corriou, Paulo César Narváez Rincón, Jairo Ernesto Perilla, Miguel Alfaro, Jorge Medina, Mauricio Camargo-Pardo, Anne Perwueltz.

Les rapporteurs étaient Miguel Alfaro, Jorge Medina.


  • Résumé

    L'augmentation de la production mondiale de glycérine, en raison de la croissance dans l'utilisation du biodiesel, et la tendance à remplacer les plastifiants dérivés de l'anhydride phtalique dans l'industrie du PVC, ont conduit à la recherche de la plastification du PVC avec des esters de glycérol. Cette étude a utilisé une méthodologie pour la conception du produit, avec une approche du troisième paradigme du génie chimique. Plusieurs esters de glycérol ont été produits avec neuf acides carboxyliques, et l'efficacité et la performance comme plastifiant du PVC ont été évaluées.L'évaluation expérimentale comprend la détermination de la capacité à former des films et six tests de performance utilisés dans l'industrie. La modélisation moléculaire utilise les interactions binaires entre une molécule de plastifiant et une molécule modèle de PVC. Avec les résultats expérimentaux de la performance des films avec le PVC, et en appliquant des méthodes d'évaluation multicritère pour la sélection d'alternatives, trois modèles ont été développés pour la sélection des plastifiants pour des applications générales et une utilisation médicale. Enfin, nous avons étudié expérimentalement la production en laboratoire de deux esters, qui ont montré une performance appropriée selon l'évaluation multicritère. Deux modèles on été construits pour simuler la production, et en utilisant une optimisation multi-objectif des modèles et un outil d'analyse multi-critères, nous avons établi les conditions dans lesquelles une étude de changement d'échelle devrait être réalisée pour une production industrielle.

  • Titre traduit

    Production and modeling of glycerol-esters as PVC plasticiziers


  • Résumé

    Phtalates are the most important plasticizers used in the polymer industry. However, their fossil origin and results of recent test have showed a potential negative effect on human health, have encouraged polymer industry to demand free phthalate plasticizers. At the same time, biodiesel industry produces a glut of glycerol, leading the scientific community to seek new applications for this substance. A methodology for the evaluation of new free-phthalate plasticizers for PVC applied to a new type of plasticizers, esters of glycerol, is proposed. This thesis presents an overview of the performance of eight esters derived from glycerol as new plasticizers for poly(vinyl chloride) - PVC and an outline of its compatibility with the polymer based in a method to predict the plasticization effect of glycerol esters, constructed with molecular modeling.Having several alternatives of new PVC-plasticizers, three multicriteria methods were used to construct models to select the best alternatives: multiattribute utility theory - MAUT, Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique - Macbeth and Rough sets. With these methods the preferences of a group of experts was modeled.In order to establish the conditions in which this new type of plasticizers must be produced at industrial scale, a model of the process is presented. A parametric identification was done. Also, a multicriteria optimization, in Pareto’s sense, was performed using an evolutionary algorithm. Besides, a decision aid tool based on two different functions to minimize costs and maximize productivity, respectively, was conducted with the technique Macbeth.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.