Matériaux polyurethanes comportant des β-cyclodextrines : synthèse et modélisation du transfert de matière d'isomères terpéniques

Polyurethane materials comprising beta-cyclodextrins : synthesis and modelisation of terpenic isomer mass transfer

• Auteur / Autrice : Frédéric Mikusek
• Direction : Daniel Sacco
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pervaporation

Limonène

Nettoyage

Cyclodextrines

Synthèse (chimie)

Polyuréthanes

Résumé

Ce travail porte sur la synthèse de copolymère blocs polyuréthanes filmogènes originaux à base de polycaprolactones (PCL) et de beta-cyclodextrines (CD). La polyaddition de CD à un macrodiisocyanate résultant de l'activation des fonctions alcools de PCL de masses 530, 930 et 2000 par l'hexaméthylène diisocyanate (HMDI) conduit à des films transparents et souples amorphes à la température de travail à l'état sec et en présence des molécules modèles (DSC). Leur structure apparaît homogène et il n'y a pas formation (RMN) de complexes CD/PCL lors de la synthèse. Les propriétés de transport des matériaux ont été étudiées. La sorption des corps purs montre l'affinité préférentielle des matériaux pour le limonène. Les mesures sur les mélanges binaires limonène/pinène, indiquent une importante synergie de sorption. Le rôle de la CD est difficilement quantifiable, du fait de l'action de la matrice PCL. Le modèle de Flory-Huggins décrit la sorption en ternaire. La présence de quantités croissantes de CD provoque une diminution du coefficient de diffusion (perméation différentielle), celui du limonène est toujours plus grand que celui du pinène. Ces résultats peuvent s'expliquer par une diminution du volume libre et par une diffusion tortueuse. En pervaporation, la mesure des flux a été réalisée également pour un film ne contenant pas de CD. Le flux de limonène est le plus important. Le flux de pinène est favorisé par la présence du limonène. La présence de CD conduit à une diminution des flux. Ces essais ont permis d'évaluer les contributions de la sorption et de la diffusion dans le cas de la pervaporation d'isomères peu polaires, peu volatils, au travers d'une matrice polaire.