Academic literature on the topic 'Polymérisation – Technique'

L’impression moléculaire est une technique permettant de préparer des récepteurs artificiels dans une matrice polymérique réticulée. Cette technique a connu un développement remarquable au cours des dernières décennies, et compte aujourd'hui un grand nombre d'applications potentielles, notamment comme phase stationnaire de colonnes chromatographiques, dans l'extraction sur phase solide (SPE), comme nanoréacteurs pour la synthèse et comme catalyseurs chimiques. Au cours de mes travaux de thèse, nous avons mis au point une nouvelle méthode de préparation de nanosphères imprimées en surface, en combinant pour la première fois l’approche semi-covalente avec la technique de polymérisation en mini-émulsion. Dans un premier temps, nous avons cherché à évaluer les paramètres gouvernant la sélectivité lors de la complexation polymères imprimés (MIPs)-analyte en préparant des polymères, ayant un nombre croissant de fonctions acides carboxyliques, à l’aide de templates phosphorés. Nous avons constaté qu’une augmentation du nombre d’acides carboxyliques à l'intérieur des sites de reconnaissance des nanosphères, permet d’obtenir un récepteur artificiel avec une meilleure sélectivité pour la reconnaissance des templates originaux. Dans une deuxième partie, nous avons appliqué cette technique à la préparation de récepteurs artificiels du glucose. Le polymère imprimé montre un excellent facteur d'impression et une sélectivité remarquable pour le dérivé du glucose en comparaison à d’autres épimères<br>Molecular imprinting is a technique that enables the preparation of synthetic receptors in a highly cross-linked polymer matrix. This technique has known a remarkable development in recent decades, and has currently a large number of potential applications, such as stationary phase for chromatographic columns, as a support in solid phase extraction (SPE), as nanoreactors and as catalysts. During my thesis work, we developed a new method for the preparation of surface imprinted nanospheres, combining for the first time the semi-covalent approach with the miniemulsion polymerization. As a first step, we wanted to assess the parameters that influence the selectivity of molecular imprinted polymers (MIPs) prepared with this new imprinting technique. We prepared different imprinted polymers with an increasing number of carboxylic acid functions in the binding sites, using phosphorous templates. This increase leads to the generation of an artificial receptor with greater selectivity for the recognition of original analytes. Then, we applied the new imprinting technique to the preparation of artificial receptors for glucose derivative. The imprinted polymer showed an excellent imprinted factor and a remarkable selectivity for glucose, compared to other epimers. The selectivity factor found between glucopyranoside and galactopyranoside is the highest reported so far

Ce travail concerne l'utilisation de la technique plasma froid micro-ondes pour le greffage de molécules ou macromolécules fluorées en surface de films et tissus de polyacrylonitrile (PAN) en vue de les rendre hydrophobes ou imperméables. Dans un premier temps, après avoir décrit la préparation des films de PAN et l'action sur ces derniers d'un plasma hélium, nous les avons traités par des gaz fluorés plasmagènes. Un plasma CF 4 conduit à une simple fluoration de la surface, qui devient alors hydrophobe, ce phénomène s'inhibant avec l'ajout d'hydrogène au CF 4. Avec un traitement C 6 F 14, la fluoration s'accompagne d'une polymérisation superficielle. Dans un second temps, un plasma argon est utilisé pour la polymérisation des monomères : les 1-1-2-2 tétrahydroperfluorodécyle acrylate (AC8) et méthacrylate (MAC8). La cinétique de polymérisation de l'AC8 est étudiée ainsi que sa copolymérisation avec l'isodécyle acrylate. Cette polymérisation de l'AC8 a ensuite été réalisée en solution à la surface des tissus de polyacrylonitrile. Le greffage et la polymérisation ont été mis en évidence par différentes méthodes spectroscopiques et l'imperméabilité des tissus par des tests Schmerber. Une étude plus fine faisant varier la polarité des liquides de lavage, les durées et températures de séchage sur des tissus traités nous a permis de corréler les bonnes performances obtenues aux tests Schmerber à une réorientation superficielle des chaînes fluorées. Enfin, l'imperméabilisation a pu être obtenue en soumettant les tissus à un plasma d'AC8 gaz. Le phénomène de réorientation des chaînes disparaît alors, en raison de la réticulation du polyAC8 forme, qui leur interdit toute mobilité.

L'essor du compact disc audionumérique est le symbole de l'emprise des technologies de traitement optique, par laser, des données numériques sur notre quotidien. Cette technique, en pleine extension en raison de la multiplication des applications potentielles, suscite un grand intérêt de recherche, tant fondamentale qu'appliquée et concerne autant les matériaux que les systèmes optiques. Les photopolymères, caractérisés par leur capacité à réticuler sous exposition lumineuse, font à juste titre partie des matériaux étudiés. Cependant, à l'heure actuelle, ils ont comme inconvénient la difficulté, en raison de leur grande réactivité, de pouvoir maîtriser le volume polymérisé. Une bonne résolution spatiale est, en effet, nécessaire pour permettre l'enregistrement d'une forte densité d'information. Après une étude théorique synthétique des phénomènes, tant optiques que chimiques, incriminés lors d'une polymérisation spatialement photoamorcée, trois voies de prospection ont pu être dégagées. Celle faisant appel aux ondes évanescentes lors d'une réflexion totale s'est avérée être la plus prometteuse. Elle a permis d'obtenir des couches minces d'épaisseur variable et contrôlée de polymère organique. Une loi simple reliant l'ensemble des paramètres étudiés a pu être dégagée. Cependant, et malgré l'approfondissement théorique relatif à ces phénomènes, les mécanismes précis mis en jeu restent encore incertains. Des applications de cette nouvelle technique de photopolymérisation sont proposées dans les domaines des microtechniques et des technologies des semi-conducteurs

La concentration de tensioactifs dans les réactions de la polymérisation en émulsion agit directement sur le nombre et la stabilité de particules dans le latex. La mesure en ligne de cette concentration est alors primordiale pour comprendre le mécanisme de formation de ces particules ainsi que la cinétique de la réaction. Cette mesure est alors indispensable pour la supervision et la commande de ces procédés de polymérisation. L'objectif principal de cette étude est de démontrer la possibilité d'utiliser la méthode de conductimétrie pour estimer la concentration de tensioactifs dans le latex. L'influence de différents paramètres pouvant modifier le signal de conductimétrie durant les réactions de polymérisation en émulsion a été étudiée. Nous avons donc établi une relation liant la variation de concentration de tensioactifs à la surface totale de particules dans le latex. La conductimétrie peut également être combiner à la calorimétrie et aux observateurs d'états (les capteurs logiciels) pour estimer le nombre moyen et le diamètre de particules dans le latex. Pour réaliser cet objectif, nous avons utilisé des observateurs à grand gain qui sont bien adapté pour ce type de procédés

Les polymères font partie des ingrédients de spécialités utilisés dans de nombreux secteurs industriels (cosmétique, santé, nutraceutique, détergence, peinture,...). Certains jouent le rôle de modificateur de rhéologie, en permettant notamment l’épaississement de phases aqueuses, mais aussi d’émulsionnant, de stabilisant et de texturant. Ces polymères peuvent être synthétisés selon différents procédés de polymérisation, en fonction des propriétés applicatives visées. La polymérisation en émulsion inverse constitue l’une des technologies utilisées. Dans un contexte d’innovation, il est intéressant d’explorer de nouveaux procédés pour développer des produits aux propriétés d’usage potentiellement différentes des produits accessibles par les procédés classiques batch. Dans cette perspective, la miniaturisation des procédés et le passage en mode continu, rendus possibles par les technologies microstructurées représentent une alternative prometteuse. S’inscrivant dans ce contexte, ces travaux portent sur l’étude de la transposition d’une réaction de polymérisation en miniémulsion inverse concentrée, peu décrite dans la littérature, d’un procédé batch conventionnel vers un procédé continu. Pour aborder cette problématique, l’homopolymérisation de l’acryloyldiméthyl taurate de sodium (ATBS) a été choisie comme réaction modèle. De nature avant tout expérimentale, la méthodologie proposée a consisté à acquérir, grâce à des microréacteurs de laboratoire dédiés, des données physicochimiques et cinétiques dans une large gamme de conditions opératoires. Les principaux enjeux scientifiques, auxquels ces travaux ont tenté d’amener des éléments de réponse, sont liés à (i) la mise en place d’outils d’analyse permettant une caractérisation fine et le suivi de l’évolution de ces systèmes réactionnels complexes, (ii) la compréhension des mécanismes réactionnels mis en jeu lors de la polymérisation, (iii) l’impact de la transposition en mode continu et en milieu confiné sur les propriétés d’usage des produits, (iv) la compréhension des phénomènes mis en jeu (hydrodynamique, transferts de matière et de chaleur), de leur couplage et de leur impact sur le comportement de l’émulsion et les performances de la réaction. Dans un premier temps, une préanalyse fine du système réactionnel et de sa mise en œuvre dans un procédé batch a été réalisée afin d’établir une cartographie de tous les phénomènes mis en jeu et de définir les méthodes de caractérisation et de suivi du système adaptées. La réaction de polymérisation a ensuite été mise en œuvre dans des réacteurs agités fed-batch de 1L et de quelques millilitres, permettant ainsi d’évaluer l’influence du changement de taille du procédé. Couplés à l’état de l’art, ces premiers résultats ont conduit à la conception d’un microréacteur adapté à la réaction cible. Une troisième partie de ces travaux a été dédiée à l’étude, en conditions non réactives, du comportement de l’émulsion en microréacteur, sous l’effet de la température. Enfin, il a été possible de transposer, de manière raisonnée, cette réaction en microréacteur et d’évaluer l’impact de cette transposition sur les propriétés d’usage du produit ainsi que les mécanismes et phénomènes mis en jeu en polymérisation en miniémulsion inverse concentrée<br>Polymers are specialty ingredients used in many industrial sectors (cosmetic, health, nutraceuticals, detergency, painting, etc). Some act as rheology modifiers allowing the thickening of aqueous phases but also as emulsifiers, stabilisers or texturing agents. Polymers may be synthesised according to different processes depending on intended end-use properties. Inverse emulsion polymerisation is one of the classical processes. In an innovative environment, it is interesting to explore new processes in order to develop products whose end-use properties may potentially differ from products accessible in standard batch processes. In this perspective, the miniaturisation of processes and the transposition to continuous mode, which is made possible by microstructured technologies, represent a promising alternative. In this context, this work focuses on the transposition of a reverse concentrated miniemulsion polymerisation - not enough described in the literature - from a conventional batch process to continuous microfluidic devices. To address this issue, the homopolymerization of sodium acryloyldimethyltaurate (ATBS) has been chosen as a model reaction. The selected methodology, mainly experimental, consisted in acquiring physicochemical and kinetic data in a large range of process parameters by the use of microreactors. The main scientific issues this work attempted to address are (i) the implementation of analytical tools allowing a precise characterisation and the monitoring of the evolution of this complex reactive systems, (ii) the understanding of reaction mechanisms involved in this type of polymerisation, (iii) the influence of the transposition in a confined reactor and in continuous mode on end-use properties of products, (iv) the understanding of involved phenomena (hydrodynamics, heat and mass transfers), their coupling and their influence on the behaviour of the emulsion and the performances of the reaction. Firstly, a detailed pre-analysis of the reactive system and its implementation in a batch process have been realised; the objectives were to map the involved phenomena and define characterisation and monitoring methods adapted to the system. The polymerisation has then been implemented both in 1 L and in few millilitres stirred fed-batch reactors, allowing to evaluate the influence of the size change of the process. In addition to the state of art, these first results lead to the design of a microreactor adapted to the targeted reaction. A third part of this work has been dedicated to the study of the behaviour of the emulsion in unreactive conditions in microreactor with high temperatures. At last, it has been possible to implement the reaction in a microreactor and to evaluate the influence of this transposition on the end-use properties, as well as the mechanisms and phenomena involved in the reverse concentrated miniemulsion polymerisation

Le but de cette étude est de proposer une loi de commande permettant de contrôler la qualité d'un polymère en sortie de filière d'une extrudeuse bivis corotative. Pour atteindre cet objectif, nous avons élaboré un modèle dynamique capable de prédire le comportement du système par rapport aux différentes variables d'actions (vitesse des vis, débit d'alimentation, puissances de chauffe des fourreaux et le rapport d'entrée monomère-amorceur). <br />La modélisation a été réalisée en adoptant une démarche mixte alliant l'aspect mécanique des milieux continus à celui du génie des procédés. Le schéma d'écoulement intrinsèquement à paramètres distribués, est approché par une cascade de réacteurs parfaitement agités avec reflux. Les caractéristiques de l'écoulement sont issues de la mécanique des fluides. Le modèle global est alors obtenu en écrivant sur chaque RCPA de la cascade les bilans d'énergie sur la matière, les fourreaux et les vis puis les bilans de masse globaux et par espèce. <br />Cette étape de modélisation a été suivie par une phase d'analyse dans le but de simplifier les phénomènes les moins influents sur l'évolution des variables d'état du procédé (température, pression, viscosité,...) puis par une étape de réduction de modèle. <br /><br />Enfin, la synthèse de la loi de commande a été effectuée à partir du linéarisé autour d'un point de fonctionnement de ce modèle réduit. La technique de commande utilisée a été la synthèse Hinf, avec modèle de référence sur la trajectoire en viscosité. Cette synthèse a abouti à une loi de commande satisfaisante fonctionnant à la fois sur le modèle linéarisé mais aussi sur le modèle complet non linéaire au voisinage du domaine de fonctionnement.