Caractérisation de polystyrènes fonctionnels issus de la PRC [Polymérisation radicalaire contrôlée] et de copolymères amphiphiles à blocs par chromatographie liquide aux conditions critiques

par Benoît Luneau

Thèse de doctorat en Sciences chimiques. Polymères

Sous la direction de Denis Bertin.

Soutenue en 2007

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .

mots clés

• Copolymères
• Polyaddition
• Chromatographie en phase liquide
• Polystyrènes

Résumé

L’apparition dans les années 80 des techniques de polymérisation radicalaire contrôlée / vivante (NMP, ATRP et RAFT) a suscité un grand engouement, de part leur facilité de mise en oeuvre et leur tolérance aux impuretés. La plupart des travaux publiés se sont attachés à développer la polymérisation de nouveaux monomères plutôt que de caractériser les polymères formés. En nous appuyant sur la Chromatographie Liquide aux Conditions Critiques (LC-CC), nous avons développé un outil permettant la comparaison des différentes techniques de PRC, en termes de caractères contrôlé et vivant. Cet outil permet de déterminer très précisément la composition d’un échantillon en termes de groupements fonctionnels. Nous nous sommes également intéressés à la faisabilité de l’analyse de copolymères amphiphiles forts à blocs (type PS-b-PAA) par LC-CC. Ensuite, nous avons appliqué la LC-CC à la détermination de rendements de réactions de greffage et à l’étude des mécanismes de terminaison en polymérisation radicalaire. Enfin, nous nous sommes intéressés à la visibilité en LC-CC d’un groupement fonctionnel en fonction de sa position sur la chaîne polymère.

Titre traduit

Characterization of CRP synthesized polystyrenes and amphiphilic block copolymers by liquid chromatography at the critical conditions

Résumé

The appearance of controlled/living radical polymerization techniques (NMP, ATRP and RAFT) in the 80’s led to a great enthusiasm, considering their easy processing and tolerance towards impurities. Most of published papers are aiming at the polymerization of new monomers rather than trying to characterize the synthesized polymers. Using Liquid Chromatography at the Critical Conditions (LC-CC), we have developed a tool making the comparison of the different CRP techniques feasible, in terms of controlled and living characters. This tool offers the possibility to precisely determine the composition of a polymer sample, in terms of functional groups distribution. We also study the feasibility of the analysis of strong amphiphilic block copolymers (such as PS-b-PAA) by LC-CC. Then we have applied LC-CC to the determination of grafting reactions yields and to the study of termination mechanisms in radical polymerization. Finally, we also studied the visibility of a functional group in LC-CC depending on its position on the polymer chain.