Fonctionnalisation des galactomannanes par Click Chemistry pour l'obtention de nouveaux systèmes macromoléculaires thermosensibles
par Morgan Tizzotti
Thèse de doctorat en Matériaux polymères
Sous la direction de Etienne Fleury, Thierry Hamaide et de Eric Drockenmuller.
Soutenue en 2009
à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) , en partenariat avec LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA) (laboratoire) .
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Résumé
Ce travail est consacré à la synthèse et à la caractérisation physico-chimique de nouveaux systèmes thermosensibles à base de guar. Les architectures macromoléculaires décrites ont été élaborées au moyen de la réaction de "Click chemistry" catalysée au Cu entre des chaînes de guar porteuses de fonctions alcyne latérales et des copolymères statistiques poly[(oxyde d'éthylène)-co-(oxyde de propylène)] (PEG-co-PPG) fonctionnalisés azoture en bout de chaîne. Des structures peignes thermosensibles ont été obtenues en utilisant un PEG-co-PPG monofonctionnel. Ces produits ont conduit à la mise au point de solutions aqueuses thermoépaississantes. Les variations de viscosité en fonction de la température ont étémises en évidence par des mesures rhéologiques en écoulement et en régime dynamique. Parallèlement, des strutures réticulées ont été élaborées à l'aide d'un α-Omega diazoture PEG-co-PPG. Ces réseaux chimiques sont capables d'absorber d'importantes quantités d'eau et sont plus communément appelés hydrogels. La capacité d'absorption en eau ainsi que les propriétés mécaniques de ces hydrogels ont été évaluées par mesure de gonflement dans l'eau et par mesures rhéologiques respectivement. Le succès des synthèses a été confirmé par analyses RMN, ATG et IR. E, jouant sur les paramètres architecturaux tels que la masse molaire du guar et la composition chimique et sur certaines conditions expérimentales, il est possible d'ajuster les propriétés physico-chimiques des produits obtenus.
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Titre traduit
= Functionalization of galactomannans by Click Chemistry to obtain new thermosensitive macromolecular systems
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Résumé
This work deals with the synthesis and the physico-chemical characterization of new guar-based thermosensitive systems. Described macromolecular architectures were obtained by means of the copper-catalyzed Click chemistry reaction between guar chains bearing alkyne side functions and random copolymer poly[(ethylene-co-propylene) glycol] (PEG-co-PPG) with azide functions at their chain ends. Comb-like thermosensitive structures were obtained using a monoazido PEG-co-PPG. In water, these products led to thermothickening aqueous solutions. Variations of the viscosity against the temperature were evidenced by both flow and dynamic rheological measurements. In the same time, crosslinked networks were prepared using a α-ω diazido PEG-co-PPG. These networks, so-called hydrogels, are able to absorb important quantity of water. The water-sorption capacity as well as the mechanical properties of obtained hydrogels were investigated by means of rheological and swelling studies. NMR, TGA and IR analysis confirmed the success of the synthesis. Physico-chemical properties of both comb-like and network structures can be efficiently tune by varying some structural parameters as the guar molar mass and the chemical composition and several experimental conditions.
