Elaboration de nouveaux matériaux polymères microcellulaires - Application à la filtration

Abstract

La maîtrise des phénomènes de pollution est devenue de nos jours une préoccupation majeure étant donné la proportion des pathologies qui en résultent. Parmi les différents polluants, les particules solides de diamètre inférieur à 10 micromètres sont reconnues comme étant les plus dangereuses. De plus, les systèmes de filtrations actuels présentent une perte d’efficacité pour les particules submicroniques. L’objectif de ces recherches était d’élaborer de nouveaux filtres pour particules submicroniques à partir de matériaux polymères. La voie synthétique considérée repose sur la polymérisation de la phase continue monomérique d’une émulsion inverse hautement concentrée, c’est-à-dire constituée de plus de 74 % d’une phase dispersée aqueuse. Les matériaux obtenus présentent une structure hautement poreuse constituée de microcellules interconnectées les unes aux autres par des trous, ou pores. La faible quantité de matière composant ces matériaux les rend particulièrement fragiles. La problématique a été d’améliorer leur tenue mécanique tout en conservant leur structure poreuse particulière. Différentes méthodologies ont été développées, parmi lesquelles l’association réseau rigide de polystyrène-réseau souple de polyuréthane, l’ajout de renfort sous la forme de feuillets d’argile et le revêtement d’une matrice polystyrène par un second polymère plus résistant d’alcool polyfurfurylique. Ces différentes formulations ont permis d’accéder à des matériaux présentant des comportements mécaniques variés. Les matériaux élaborés ont, pour la première fois, été employés dans le cadre de tests de filtration de particules submicroniques de carbone.