Caoutchouc naturel époxydé et réticulation par les acides dicarboxyliques : chimie, cinétique et propriétés mécaniques

par Myriam Pire

Thèse de doctorat en Physique et chimie des matériaux

Sous la direction de Ilias Iliopoulos.

Soutenue en 2011

à Paris 6 .


  • Résumé

    Cette étude porte sur la réticulation du caoutchouc naturel époxydé (ENR) par les acides dicarboxyliques, via les sites époxy. La réaction de réticulation de ces élastomères fonctionnalisés, contenant 10 à 50 % en moles de sites époxy réactifs, a été suivie par rhéologie à 180°C. Les matériaux obtenus ont été caractérisés par des expériences de traction, par analyse mécanique dynamique et par DSC. L’étude de mélanges binaires d’ENR et d’acide dodécanedioïque a montré que les propriéte��s mécaniques sont optimales pour un certain ratio d’agent réticulant, mais qu’elles sont limitées par le long traitement thermique nécessaire pour réticuler le matériau (3 heures). L’ajout de 1,2-diméthylimidazole (DMI) a permis d’augmenter considérablement l’efficacité de la réaction (plateau atteint en 20 minutes). Une quantité équimolaire d’accélérateur et de fonctions carboxyliques est nécessaire pour optimiser la cinétique et les propriétés des matériaux à la rupture. Ceci est associé à la formation d’un dicarboxylate d’imidazolium, soluble dans la matrice élastomère. Le rôle de cet intermédiaire a été mis en valeur par des expériences de RMN du solide, couplées à de la RMN en solution sur un polyisoprène liquide époxydé. Ces expériences de RMN ont également confirmé que les ponts du réseau étaient des liaisons esters, et ont permis d’établir la régiosélectivité de la réaction. L’ajout de charges et d’antioxydants a permis de développer un matériau industriel. Des expériences de fatigue et de vieillissement sur ces systèmes chargés montrent que les performances des réseaux ester se comparent favorablement à celles des réseaux obtenus par vulcanisation classique au soufre ou au peroxyde

  • Titre traduit

    Epoxidized natural rubber and crosslinking by dicarboxylic : chemistry, kinetics and mechanical properties


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Informations

  • Détails : 1 vol. (211 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 189 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2011 386
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