DVELOPPEMENT DE NOUVEAUX SYSTMES PHOTOAMORCEURS BASS SUR LA

DÉVELOPPEMENT DE NOUVEAUX SYSTÈMES PHOTOAMORCEURS BASÉS SUR LA CHIMIE RADICALAIRE DU BORE: VERS UNE PHOTOPOLYMÉRISATION DURABLE AUBRY BÉRENGÈRE ENCADRANTS: J. LALEVEE CO-ENCADRANTS: C. DIETLIN; F. MORLET-SAVARY Chimie des Matériaux – ED 182

PRINCIPE DE LA PHOTOPOLYMERISATION RADICALAIRE 2 R. Absorption de lumière PA hν PA* Type I Etape d’amorçage DH PAH. + R. Type II R. + monomère/oligomère Polymère EXEMPLES DE DOMAINES D’APPLICATION Médecine (dentisterie, colle chirurgicale) Impression (Impression 3 D, holographie) Revêtement (Automobile, bâtiment) 2

AVANTAGES DE LA PHOTOPOLYMERISATION ET OBJECTIFS DE LA THESE üContrôle spatial et temporel üPas de COV üSystèmes très réactifs sous radiation UV avec de fortes intensités × Type II: il y a seulement des radicaux C • × Systèmes peu réactifs pour des conditions douces d’irradiations (ex: longueurs d’ondes visibles et faibles intensités) COMMENT RÉALISER UNE PHOTOPOLYMERISATION DANS DES CONDITIONS PLUS DOUCES D’IRRADIATION ? 3

comment réaliser une photopolymérisation dans des conditions plus douces d’irrad Avec de nouveaux systèmes photoamorceurs 2 Stratégies Jouer sur le nombre de radicaux initialement formés Ex: photocatalytique 1 2 Améliorer la réactivité des radicaux formés Ex: utilisé de nouvelles classes de radicaux (silyles, boryles…) approche Originalité de la thèse: utilisation des N-Hétérocylciques Carbènes Boranes (NHCBoranes) comme co-amorceurs Imidazoyle-Borane Triazoyle-Borane Tétrazane-Borane 4

1 ER AXE DE LA THÈSE: ÉTUDE DE LA RÉACTIVITÉ DES NHC-BORANES ET DES MÉCANISMES RÉACTIONNELS • EXEMPLE DE PROFILS CINÉTIQUES DE POLYMÉRISATIONS D’UNE RÉSINE MÉTHACRYLATES SOUS AIR @ 405 NM a d c Résine b Diphenyl disulfide 5 Systèmes PA: (a) CQ/DMABN (1/2 w/wt%); (b) AO/4/1 (0. 05/2/2 w/w/wt%); (c) AO/4/2 (0. 05/2/2 w/w/wt%); (d) AO/4/3 (0. 05/2/2 w/w/wt%)

2 IÈME AXE DE LA THÈSE: DÉVELOPPER DE NOUVEAUX SYSTÈMES PHOTOAMORCEURS Recherche • Peu de colorants solubles dans l’eau efficaces pour un bibliographiqu amorçage sous radiation visible: excepté un dérivé d’isatine e Synthèse de nouveaux colorants Acide d’isatine-5 -sulfonique • Dérivés d’acétophénone, de naphtalimide, de coumarines… Dérivé naphtalimide Coumarine sulfonée Mise au point • Synthèse d’hydrogels de Polyéthylène de plusieurs glycol diacrylate en 5 minutes @ 405 systèmes PAs nm – 2 mm d’épaisseur 6

3 IÈME AXE DE LA THÈSE: RÉALISER LA SYNTHÈSE DE POLYSTYRÈNE EN ÉMULSION SOUS RADIATION VISIBLE ET ÉTUDE DE LA PÉNÉTRATION DE LA LUMIÈRE AU SEIN D’UN TEL MILIEU ü Montage très simple à mettre en place • VERRERIE PYREX) STANDARD • SOUS AGITATION ET SOUS AZOTE • IRRADIATION: @ 405 NM (FLACON x Seule la couche périphérique perçoit la lumière d’irradiatio EN Il est nécessaire de se décaler vers de plus grandes longueurs d’ond 7