Thèse soutenue

Nouveaux systèmes d'amorçage pour la photopolymérisation radicalaire et cationique sous irradiation visible et leurs applications 3D et 4D
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Hong Chen
Direction : Jacques Lalevée
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance le 12/07/2022
Etablissement(s) : Mulhouse
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Science des Matériaux de Mulhouse - Institut de Science des Matériaux de Mulhouse / IS2M

Résumé

FR  |  
EN

Bien que la technologie de photopolymérisation ait été appliquée avec succès aux revêtements, aux adhésifs, à l'impression 3D et à de nombreux autres domaines au cours des dernières décennies, les processus de photopolymérisation dans des conditions douces (par exemple, faible intensité lumineuse et sources de lumière visible) sont toujours au centre de la recherche dans cette technologie. Les plus grands défis sont la conception et la synthèse de photo-amorceurs (PIs) / systèmes photo-amorceurs (PISs) de haute performance qui peuvent fonctionner efficacement dans des conditions plus modérées telles que la faible intensité lumineuse et les sources de lumière visible. L'objectif principal de ce projet de doctorat est de développer de nouveaux PIs/PISs efficaces sensibles à la lumière visible et/ou solubles dans l'eau, puis de préparer des polymères/hydrogels par la technologie d'impression 3D et d'étudier leurs applications en impression 4D. Dans cette thèse de doctorat, nous avons mené des recherches dans trois directions principales. Tout d'abord, nous avons conçu et synthétisé une série de colorants avec de la chalcone comme structure centrale, qui présentent d'excellentes propriétés d'absorption dans la région proche de l'UV/visible et sont utilisés comme PIs UV-visible très efficaces. Sur la base de ces recherches, nous avons développé des PIs visibles plus efficaces avec l'introduction d'ions de sel métallique. Ces PI sont combinés avec des co-amorceurs comme système d'initiation à la lumière visible qui peuvent initier le durcissement profond des monomères et, pendant ce temps, réduire les ions de sel métallique en particules métalliques pour préparer des polymères avec une distribution uniforme de nanoparticules métalliques. Enfin, nous avons préparé une série de PI hydrosolubles, qui présentent les avantages d'une solubilité dans l'eau plus élevée et d'une sensibilité aux sources de lumière visible que les PI hydrosolubles disponibles dans le commerce. De plus, ils peuvent également réduire les cations d'argent (Ag+) en nanoparticules d'argent (AgNPs) pour préparer les hydrogels antibactériens. Ces trois types de PI sont sensibles à la lumière visible et peuvent être utilisés pour produire des polymères ou des hydrogels 3D par la technologie d'impression 3D, parmi lesquels les PI hydrosolubles sont compatibles avec une grande solubilité dans l'eau et avec les sources de lumière visible de faible puissance. Les nouveaux PI hautement efficaces et sensibles à la lumière visible offrent une gamme plus large d'applications qui répondent à la demande de produits photopolymérisés (hydrogels ou polymères) et aux besoins de la technologie d'impression 3D.Ces travaux ont été financés par le China Scholarship Council (CSC:201906280059). Un grand nombre des nouveaux photo-initiateurs proposés ont été synthétisés par notre partenaire, le Dr Frédéric Dumur, d'Aix-Marseille Université.