Synthesis and functionalization of fatty acid-based hyperbranched polymers

Synthèse et fonctionnalisation de polymères hyper-ramifiés issus d’acides gras

Quentin Passet (1)

1 LCPO - Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques

The aim of this thesis is to valorize oilseed biomass through the polymerization of building block, stemming from vegetable oils, into hyperbranched polymers. This research involves the synthesis and purification of a new bio-based monomer, coined as 10,11- epoxyundecanol (EUnd), which ring-opening multibranching polymerization (ROMBP) has generated bio-based hyperbranched polyethers (hbPEUnd). Conditions of polymerization have been studied in order to maximize yields of reaction and control both the chemical structure and the properties of hbPEUnd. Copolymerization of EUnd with glycidol has also been implemented, yielding hyperbranched copolyethers with varied properties (e.g. solubility). The second part of this work has been dedicated to the functionalization of bio-based hyperbranched polyesters, developed in the frame of a former project. Appropriate derivatizations have provided these modified polyesters with solubility in polar solvents and made them employable as curing agents.

Ces travaux de thèse portent sur la valorisation de la biomasse oléagineuse, via la polymérisation de synthons, issus d’huiles végétales, en polymères hyper-ramifiés. Ces recherches ont conduit à la synthèse et à la purification d’un nouveau monomère biosourcé, le 10,11-epoxy undecan-1-ol (EUnd), dont la polymérisation par ouverture de cycle (ROMBP) a permis de générer des polyéthers hyper-ramifiés biosourcés. Les conditions de polymérisations ont été étudiées en laboratoire dans le but d’optimiser les rendements de synthèse mais aussi afin de contrôler la structure chimique, ainsi que leurs propriétés. La copolymérisation de l’EUnd avec le glycidol a permis d’atteindre de nouvelles propriétés, notamment en termes de solubilité. Une seconde partie fut consacrée à la fonctionnalisation de polyesters hyper-ramifiés biosourcés, développés au LCPO lors du projet HyPerBioPol. L’objectif étant de contrôler la solubilisation des composés dans différents milieux, polaires et apolaires, afin de créer des polymères pouvant être utilisés comme agents de réticulation.

Mots clés: Vegetable oils; Hyperbranched polymers; Functionalization; Polycondensation; Ring-Opening multibranching polymerization; Polyesters; Polyethers

Mots clés: Huiles végétales; Polymères hyper-Ramifiés; Fonctionnalisation; Polycondensation; Polymérisation par ouverture de cycle; Polyesters; Polyéthers

Domaines: Polymères

Quentin Passet. Synthèse et fonctionnalisation de polymères hyper-ramifiés issus d’acides gras. Polymères. Université de Bordeaux, 2019. Français. ⟨NNT : 2019BORD0059⟩. ⟨tel-02558923⟩