Synthèse et caractérisation de tensioactifs à faible impact environnemental : formulation et évaluation d'émulsions en technique routière - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Synthesis and caractérisation of low environmental impact surfactant : formulation and evaluation of emulsion in road engineering

Synthèse et caractérisation de tensioactifs à faible impact environnemental : formulation et évaluation d'émulsions en technique routière

Résumé

Bitumen emulsions are direct emulsions mainly composed of bitumen and an aqueous phase containing a cationic surfactant to stabilize oil droplets in water. Currently used surfactants are usually amino compounds, derived from fossil resources, generally toxic and/or ecotoxic. Therefore, the purpose of this work is to replace these compounds with a range of environmentally friendly products.With this in mind, a controlled and reproducible method of depolymerization of chitosan has been developed. Thus, nitrous deamination was chosen in order to obtain a 5 to 20 units hydrophilic head. Subsequently, amphiphilic chitosan oligomers were obtained by epoxy-amine coupling and amidification. The physicochemical characteristics of these surfactants and their ability to stabilize oil-in-water emulsions were evaluated. Finally, chitosan-based surfactants, potentially 100% bio-based, non-toxic and resulting in stabilization of direct emulsions were synthesized to meet the specifications imposed in this study.
Les émulsions de bitume sont des émulsions directes principalement composées de bitume et d’une phase aqueuse contenant un tensioactif cationique permettant de stabiliser les gouttelettes d’huile dans l’eau. Les tensioactifs utilisés actuellement sont bien souvent des composés aminés, issus de ressources fossiles, généralement toxiques et/ou écotoxiques. Ces travaux ont donc pour objectif de remplacer ces composés par une gamme de produits moins dangereux et en meilleur accord avec l’environnement.Dans cette optique, une méthode contrôlée et reproductible de dépolymérisation du chitosane a été mise en place. Ainsi, la désamination nitreuse a été choisie dans le but d’obtenir une tête hydrophile constituée de 5 à 20 unités. Par la suite, des oligomères amphiphiles de chitosane ont été obtenues par couplage époxy-amine et amidification. Les caractéristiques physicochimiques de ces tensioactifs ont été évaluées ainsi que leur capacité à stabiliser une émulsion huile dans eau. Finalement, des tensioactifs à base de chitosane, pour certains potentiellement 100% biosourcés, non toxiques et permettant l’obtention d’émulsions directes ont bien été synthétisés pour répondre au cahier des charges imposé par cette étude.Les émulsions de bitume sont des émulsions directes principalement composées de bitume et d’une phase aqueuse contenant un tensioactif cationique permettant de stabiliser les gouttelettes d’huile dans l’eau. Les tensioactifs utilisés actuellement sont bien souvent des composés aminés, issus de ressources fossiles, généralement toxiques et/ou écotoxiques. Ces travaux ont donc pour objectif de remplacer ces composés par une gamme de produits moins dangereux et en meilleur accord avec l’environnement.Dans cette optique, une méthode contrôlée et reproductible de dépolymérisation du chitosane a été mise en place. Ainsi, la désamination nitreuse a été choisie dans le but d’obtenir une tête hydrophile constituée de 5 à 20 unités. Par la suite, des oligomères amphiphiles de chitosane ont été obtenues par couplage époxy-amine et amidification. Les caractéristiques physicochimiques de ces tensioactifs ont été évaluées ainsi que leur capacité à stabiliser une émulsion huile dans eau. Finalement, des tensioactifs à base de chitosane, pour certains potentiellement 100% biosourcés, non toxiques et permettant l’obtention d’émulsions directes ont bien été synthétisés pour répondre au cahier des charges imposé par cette étude.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03623437 , version 1 (29-03-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03623437 , version 1

Citer

Camille Chapelle. Synthèse et caractérisation de tensioactifs à faible impact environnemental : formulation et évaluation d'émulsions en technique routière. Polymères. Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2021. Français. ⟨NNT : 2021ENCM0007⟩. ⟨tel-03623437⟩
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