Greffage de chaînes hydrocarbonées et perfluorées sur le bois et étude des propriétés conférées aux nouveaux matériaux

par Prosper Edou Engonga

Thèse de doctorat en Sciences du bois

Sous la direction de Philippe Gérardin.

Soutenue en 2001

à Nancy 1 .

mots clés

• Anhydride organique
• Diisocyanate organique
• Bois -- Conservation
• Bois -- Résistance aux fongicides
• Mouillage (chimie des surfaces)
• Surfaces hydrophobes

Résumé

Les études menées au cours de ces travaux de recherche portent sur la mise au point de nouvelles méthodes de modification chimique du matériau bois basées sur l'utilisation de produits fortement hydrophobes tels que des composés à chaînes grasses ou perfluorées dans le but d'augmenter sa stabilité dimensionnelle ainsi que sa résistance aux microorganismes. La première partie concerne la modification chimique du bois à l'aide d'anhydrides impliquant soit des anhydrides symétriques perfluorés, soit des anhydrides mixtes obtenus à partir d'acides gras et d'anhydride trifluoroacétique. Après avoir vérifié la faisabilité de la réaction sur de la sciure, la transposition des différents traitements au cas d'éprouvettes de hêtre a permis de mettre en évidence dans le cas des spécimens traités une augmentation de la stabilité dimensionnelle, une augmentation du caractère hydrophobe de la surface ainsi qu'une augmentation de la résistance à Coriolus versicolor, particulièrement dans le cas de l'utilisation d'acides gras. La deuxième partie concerne le greffage d'alcools hydrophobes (alcools gras ou perfluorés) sur le bois en utilisant un diisocyanate comme maillon d'ancrage. Plusieurs stratégies ont été envisagées utilisant soit des mélanges alcool/diisocyanate, soit des monoadduits alcool-diisocyanate ou encore des adduits bloqués alcool-diisocyanate-oxime de butanone. Dans tous les cas les traitements conduisent à une hydrophobation de la surface, à une augmentation de la stabilité dimensionnelle et à une augmentation de la résistance aux microorganismes. Des études par microscopie électronique à transmission ont permis de localiser le greffage qui se situe principalement à la surface de la paroi secondaire et dans le lumen constituant une barrière hydrophobe à l'humidité et aux microorganismes.

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