Polymérisation par ouverture de cycle de l' e-caprolactone dans le dioxyde de carbone supercritique

Abstract

Cette étude décrit la mise au point de la synthèse de poly( -caprolactone) dans le dioxyde de carbone supercritique (scCO2). Utilisant des isopropanolates d'aluminium, d'yttrium et de lanthane comme amorceurs, la poly( -caprolactone) a été synthétisée dans le scCO2. Les rendements obtenus varient énormément, selon les amorceurs et les conditions de polymérisation. Afin de mieux comprendre le mécanisme mis en jeu, une étude plus complète portant sur l'état thermodynamique du système et les interactions microscopiques a été initiée. Des mesures de point trouble pour des mélanges (monomère / CO2, polymère / CO2, monomère / polymère / CO2) ont été effectuées à l'aide d'une cellule PVT équipée de deux fenêtres en saphirs, conduisant à l'établissement des diagrammes de phase pour ces systèmes. De plus, les mélanges amorceurs/CO2 ont été étudiés par spectroscopie infra-rouge dans le scCO2 et différents types d'interactions entre l'alcoolate de métal et le CO2 ont été mis en évidence.

This study describes the performing of the synthesis of poly( -caprolactone) in supercritical CO2 (scCO2). Using isopropoxide of aluminum, yttrium or lanthanum as initiators, poly( - caprolactone) was synthesized in scCO2. Yields in polymer varied tremendously depending on the initiators and the reaction conditions. In order to better understand the polymerization process, a more thorough study was initiated on the thermodynamic state of the medium and the microscopic interactions. Thus, the demixing pressures for binary (monomer/CO2, polymer/CO2) and ternary mixtures (monomer/polymer/CO2) were determined using a PVT cell equipped with two sapphire windows leading to the phase diagrams for these systems. Furthermore, initiators/CO2 mixtures were studied using infra-red spectroscopy techniques in supercritical conditions. Different interactions between the metal alkoxides and CO2 were evidenced. Other analytical methods were also used to identify the products of these interactions.