Synthèse et étude de photoamorceurs originaux pour la synthèse de polymères en 3D

par Ségolène Villotte

Thèse de doctorat en Sciences chimiques

Sous la direction de Frédéric Dumur et de Didier Gigmes.

Soutenue le 15-02-2019

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences Chimiques (Marseille) , en partenariat avec Institut de Chimie Radicalaire ICR (UMR7273) Marseille (laboratoire) .

Le président du jury était Odile Fichet.

Le jury était composé de Jacques Lalevée.

Les rapporteurs étaient Véronique Patinec, Françoise Chuburu.


  • Résumé

    L’impression 3D est une technologie en plein développement à tel point que certains considèrent qu’il s’agit de la quatrième révolution industrielle puisqu’elle a conduit à une nouvelle façon de concevoir et de produire des objets. En effet, à partir d’un modèle informatique, il est désormais possible de préparer facilement des objets avec des formes complexes et des propriétés uniques. Cependant, cette technologie présente un temps de réalisation très long, et une fois fabriquée, les propriétés des objets obtenus sont difficiles à moduler. Ainsi, ce travail de thèse a un double objectif. Le premier est de synthétiser de nouveaux photoamorceurs pour les imprimantes 3D utilisant la photopolymérisation. Dans ce cas, nous avons choisi des molécules connues pour leurs efficacités en polymérisation radicalaire et polymérisation cationique : les sels d’iodonium. Ceux-ci ont été greffés avec des chromophores connus pour leurs excellentes capacités de photosensibilisation des sels d’iodonium : les naphtalimides. L’objectif est d’étudier les possibilités d’amorçage de tels sels d’iodonium en polymérisation cationique et radicalaire à 405 nm, longueur d’onde choisie pour amorcer la photopolymérisation des imprimantes 3D. Par ailleurs, nous avons étudié l’impact de la nature du contre-anion. De plus, nous nous sommes intéressés à l’applicabilité de la polymérisation à terminaison réversible à la synthèse de polymère en 3D. En effet, nous avons étudié la possibilité de synthétiser un premier polymère en 3D via la photopolymérisation contrôlée par les nitroxydes et d’utiliser ce dernier comme macroamorceur de la polymérisation d’un second monomère

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of nex photoinitiators for 3D writting


  • Résumé

    3D printing is a technology in full development to such an extent that it is considered as the fourth industrial revolution since it has led to a new way of designing and producing objects. Indeed, from a computer model, it is now possible to easily prepare objects with complex shapes and unique properties. However, this technology has a very long production time and once manufactured, the properties of the objects obtained are difficult to tune. Thus, the work developed during this PhD thesis has a dual purpose. The first is to synthesize new photoinitiators for 3D printers using photopolymerization. In this case, we choosed coumpounds known for their efficiencies in radical polymerization and cationic polymerization: the iodonium salts. These were grafted with chromophores known for their excellent photosensitization capabilities of iodonium salts: naphthalimides. The objective is to study the initiation possibilities of such iodonium salts in cationic and radical polymerization at 405 nm, wavelength chosen to initiate the photopolymerization of 3D printers. Moreover, we studied the impact of the nature of the counter anion. In addition, we investigated the applicability of reversible termination polymerization to 3D polymer synthesis. Indeed, we studied the possibility of synthesizing a first polymer in 3D via nitroxide mediated photopolymerization and to use the latter as macroinitiator of the polymerization of a second monomer

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