Cinétique et hydrodynamique en milieu visqueux : modélisation de la polymérisation de siloxanes en lit fixe

par Denis Cardinaud

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de J. Bordet.

Soutenue en 1989

à Lyon 1 .

Le jury était composé de J. Bordet.

mots clés

• Polymères
• Siloxanes
• Polymérisation

Résumé

L'etude concerne la polymerisation par ouverture de cycle de l'octamethylcyclotetrasiloxane, en presence de l'hexamethyldisiloxane (agent de transfert). La polymerisation a ete realisee en reacteur ferme a lit suspendu, puis en reacteur continu a lit fixe. Avec les deux types de reacteurs, la vitesse de reaction est du premier ordre par rapport au monomere, et la reaction est equilibree. La constante de vitesse apparente est proportionnelle au rapport masse de catalyseur/masse de liquide en contact, aussi bien en reacteur ferme qu'en reacteur continu. L'influence eventuelle de la diffusion sur la vitesse a ete etudiee. La diffusion du monomere dans les pores du catalyseur est plus lente que la diffusion dans le film. Ces etapes sont neanmoins suffisamment rapides pour que l'efficacite (flux consomme/flux consomme sans limitation diffusionnelle) soit toujours superieure a 91%. La mesure de la distribution des temps de sejour (methode des deux mesures) a permis de montrer que le reacteur a lit fixe est assimilable a un reacteur piston lorsque la viscosite du flux est faible et constante. Son comportement devient de plus en plus laminaire lorsque la viscosite augmente. Enfin, la mesure des pertes de charge, pendant le regime transitoire qui suit un changement de debit, a permis d'optimiser les parametres de la loi reliant la viscosite du melange oligomeres/polymere a la conversion du monomere. En regime permanent, il existe un maximum dans la fonction perte de charge/debit. De meme, nous avons mesure la viscosite du produit pour differents debits, ce qui permet de definir la zone de debit optimale pour la conduite du reacteur

Titre traduit

Kinetics and hydrodynamics in a viscous media : modelisation of siloxanes polymerisation in a fixed-bed reactor

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