Télomérisation du Chlorure de Vinylidène

Télomérisation du Chlorure de Vinylidène

L’homopolymérisation de l’α-méthylstyrène

L’homopolymérisation radicalaire de l’ α-méthylstyrène est très difficile. Les taux de conversion obtenus sont généralement très faibles. Ceci est dû à sa faible réactivité et aux interactions stériques dues à la présence du groupement méthyle en position α. La vitesse de propagation correspondante est peu élevée. Elle est associée à des réactions de transfert importantes qui entraînent une limitation des longueurs de chaîne. Sa basse température plafond (61°C) [26], est à l’origine d’une réaction de dépropagation. Cependant, couplé avec d’autres monomères (styrène, méthacrylate de méthyle…), ce monomère est susceptible de copolymériser [27]. Par ailleurs, la température de transition vitreuse de l’homopolymère, synthétisé par voie ionique par exemple, est élevée (177 °C). Les copolymères contenant de l’ l’α-méthylstyrène ont ainsi une meilleure stabilité thermique. D’un autre côté, les propriétés mécaniques des matériaux sont affectées, car le copolymère est plus cassant. Ainsi, un compromis devra être trouvé selon les applications recherchées.

Copolymérisation du VDC

Le chlorure de vinylidène se polymérise généralement par voie radicalaire et peut se polymériser par initiation anionique, mais jamais par voie cationique. Sa copolymérisation peut se faire avec une large variété de monomère, Ces données peuvent être examinés en montrant la relation qui existe entre la structure et la réactivité des monomères [39]. La réactivité des monomères est déterminé par la nature des substituant liés au double liaison, l’influence de ces substituant sur la cinétique de la polymérisation peut être discuter dans les thermes de résonance, polarité et l’effet stérique. Le VDC peut être polymérisé avec une grande variété de monomères en se basant sur l’initiation par radical libre ou par des mécanismes ioniques. Le but est de préparer un polymère possédant des propriétés spécifiques et d’étudier la copolymérisation du VDC. Beaucoup d’études ont été faites pour déterminer les rapports de réactivité pour une variété de paire de monomère. Le VDC a été un parmi les quatre monomères étudiés par Lewis, Mayo et Hulse [50].

Les autres sont: Le styrène, acrylonitrile et méthacrylate de méthyle. Les réactivités de ces monomères dans les combinaisons possibles donnent une idée de l’existence d’ordre générale de réactivité. Un exemple ou la copolymérisation du VDC avec l’isobutylène (IB) a été difficile à réaliser. L’effet stérique de l’IB gène la réaction de la copolymérisation [51]. Comme l’homopolymérisation radicalaire, la copolymérisation radicalaire est largement étudié, ces mécanismes ont donnés des résultats dans le cas de copolymérisation de VDC et les acrylates. La copolymérisation du VDC avec des composés peu réactifs comme le styrène ou l’acétate de vinyle qui forme des radicaux stables prend une place mais avec une difficulté marquée. Les rapports de réactivité du copolymère VDC sont regroupées dans le tLa composition instantané du copolymère formé de différentes types de monomère peut être calculé en se basant sur l’équation: F1= r1f1 2 + f1f2 / r1f1 2 +2 f1f2 + r2f2 2 F1 fraction molaire d’espèce 1 dans le copolymère. f1 fraction molaire d’espèce 1 dans le monomèreableau 5[52].

Synthèse du poly Méthacrylate de méthyle :

Le poly méthacrylate de méthyle (PMMA), est un thermoplastique transparent dont le monomère est le méthacrylate de méthyle (MAM). Ce polymère est plus connu sous son premier nom commercial de Plexiglas. Ce matériau appartient à la famille des thermoplastiques, c’est-à-dire des matières plastiques qui se déforment et peuvent être façonnées sous l’action de la chaleur, Il a pour propriétés d’être transparente et très résistante. le PMMA se polymérise à l’aide de radicaux qui amorcent une polymérisation radicalaire en chaîne, également possible, la polymérisation anionique, à l’aide d’amorceurs nucléophiles de types cabanions. La polymérisation anionique doit se faire en milieu anhydre, en effet, dans ce type de réaction, il n y a pas d’étapes de terminaison, la chaîne en construction continue à absorber des monomères jusqu’à épuisement du stock. C’est seulement à ce moment là que l’on peut précipiter le PMMA en lui fournissant un proton (à l’aide d’un acide par exemple), ou y ajouter un monomère différent, dans le but de former des copolymères à blocs (de type AAABBB).

Le milieu anhydre sert donc à éviter que les chaines de PMMA ne se terminent trop tôt à cause d’un proton, ce qui ferait baisser leur degré de polymérisation (nombre de monomères présents dans la chaine). C’est aussi pour cette raison que la réaction se fait sous atmosphère inerte (argon, azote). Le solvant et l’amorceur utilisés définiront la tacticité du polymère et donc ses propriétés physiques. La température de transition vitreuse (Tg) est comprise entre 48 °C pour un PMMA syndiotactique (les groupements sont alternés autour de la chaîne) et 160 °C dans le cas d’un PMMA isotactique (tous les groupements esters sont alignés du même côté de la chaîne). La majorité des PMMA sur le marché actuellement est atactique avec une Tg entre 90 °C et 105°C. La modification du groupe ester induit également un abaissement du Tg (exemple: Ethyl +65 °C, n-Buthyl +20 °C). Le PMMA peut également être modifié par copolymérisation avec d’autres monomères tels que des acrylates, des acrylonitriles, des styrènes et butadiènes.

Généralités sur les argiles

Les roches argileuses sont formées par l’altération et la transformation hydrothermale de cendres des tufs volcaniques riches en verre entraînent la néoformation des minéraux argileux, qui font partie principalement du groupe des smectites [1]. Elles portent le nom de bentonite, d’après le gisement situé près de Fort Benton (Wyoming, Etats-Unis) [2]. Elle contient plus de 75 % de montmorillonite; cette dernière fut découverte pour la première fois en 1847 près de Montmorillon (Vienne ,France) [3]. En Algérie les gisements de bentonite (Maghnite) les plus importants économiquement se trouvent au Nord-Ouest, du pays, a Maghnia (Hammam Boughrara) d’où vient le nom de Maghnite [4]. Les bentonites se caractérisent par une capacité élevée d’adsorption, d’échange ionique et de gonflement, ainsi que par des propriétés rhéologiques particulières (thixotropie). Elles ont de ce fait de larges applications, toujours plus nombreuses et dans différents domaines (forage, fonderie, céramique, peinture, pharmacie, terres décolorantes,…, etc).

La majeure partie de la bentonite exploitée dans le monde est utilisée comme liant du sable de moulage, dans l’industrie de la fonderie et aussi pour épaissir les fluides de forage [5-10]. I.1.Structure et propriétés des phyllosilicates La Montmorillonite est un alumino-sillicate phylliteux, Le feuillet de la montmorillonite est formé par une couche octaédrique comprise entre deux couches tétraédriques. Les phyllosilicates sont des silicates dans lesquels les tétraèdres de SiO4 forment des feuillets infinis bi-dimensionnels. Ces feuillets tétraédriques sont condensés avec des octaèdres d’oxydes métalliques dans un rapport 2:1 ou 1:1. Les phyllosilicates sont également appelés plus simplement silicates lamellaires. Les phyllosilicates forment une grande famille minérale au sein de laquelle se côtoient des argiles de structure, de texture et de morphologies variées. Ainsi, la montmorillonite se présente sous la forme de particules souples, anisotropes, et de grande taille (quelques centaines de nanomètres). La structure cristalline de la montmorillonite est basée sur celle de la pyrophyllite depuis que le modèle structural proposé par Hofmann[11], Marshall[12], et Hendricks[13], a été retenu. La formule de la pyrophyllite est [Si4Al2O10(OH)2]. Dans le cas de la montmorillonite cette formule devient [Si4O10Al3+ (2-x) Mg2+x(OH)2], du fait de substitutions isomorphes dans la couche d’oxyde d’aluminium. Ces substitutions entraînent un déficit de charge au sein du feuillet. Cette charge négative est contrebalancée par la présence de cations dits « compensateurs » entre les feuillets.

Table des matières

Introduction Générale
CHAPITRE I : Rappel bibliographique.
I- Introduction
I-1- Synthèse de L’α-méthylstyrène
I-2- Propriétés physico-chimiques de l’α-MS
1-3- Propriétés importantes de l’α-méthylstyrène
I-4- L’homopolymérisation de l’α-méthylstyrène
1-5- Copolymérisation de l’α-méthylstyrène
II- Synthèse du Chlorure de Vinylidène
II-1- Propriétés physico-chimique du Chlorure de Vinylidène
II-2- Structure du Chlorure de Vinylidène
II-3- Polymérisation du Chlorure de Vinylidène
II-3-1- Polymérisation en Masse
II-3-2- Polymérisation en Emulsion
III- Télomérisation du Chlorure de Vinylidène
IV- Copolymérisation du Chlorure de Vinylidène
IV- 1- Analyse Structurale du Poly Chlorure de Vinylidène
IV-2-Température de Transition Vitreuse du Poly Chlorure de Vinylidène
IV-3- Solubilité des Copolymères
V- Caractérisation de l’IsobutylVinyl Ether
V- 2- Polymérisation Cationique des monomères vinyliques
V- 2- 1- Polymérisation Cationique des Ethers Vinyliques
V- 3- Applications de Poly IsobutylVinyl Ether
V-4- Polymérisation Cationique Vivante des Ethers Vinyliques
VI – Caractérisation du Méthacrylate de Méthyle
VI -2- Préparation du Méthacrylate de Méthyle
VI-3-Utilisations du Méthacrylate de Méthyle
VI -4- Propriétés Chimiques du Méthacrylate de Méthyle
VI -5- Propriétés Physiques du Méthacrylate de Méthyle
VI-6- Polymérisation de Méthacrylate de Méthyle
VII- Synthèse du Poly Méthacrylate de Méthyle
VII-1-Avantages du Poly Méthacrylate de Méthyle
VII-2-Inconvénients du Poly Méthacrylate de Méthyle
VII-3-Applications du Poly Méthacrylate de Méthyle
VII-4- Propriétés Physico-Chimiques du Poly Méthacrylate de Méthyle
Bibliographie
CHAPITRE II: Polymérisation de l’α-methylstyrène catalysée par la Maghnite.
I-Généralités sur les argiles
I.1.Structure et propriétés des phyllosilicates
I.2.Activation des argiles
I.3.Modification des argiles
I.4.Caractérisations de la Maghnite
I.4.1. Diffraction des Rayons X de la Maghnite H+ et la Maghnite Na
I.5. Polymérisations catalysées par la Maghnite-H
II- Synthèse de poly l’ α-méthyl styrène catalysées par la Maghnite-H
II- 2- Polymérisation de l’ α-méthyl styrène catalysée par la Maghnite-Na
II-3 Caractérisation des produits obtenus par la Maghnite –H
II-3 Caractérisation des produits obtenus par la Maghnite –Na
II-4- Etude cinétique
II-5-Mécanisme probable de poly (α-MS) par la maghnite H
II-6-Mécanisme probable de poly (α-MS) par la maghnite Na
Bibliographie

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