Elaboration de charges minérales au sein d’un polymère

Résumé du document

Depuis une décennie, de nombreux efforts ont été consacrés à la synthèse de matériaux hybrides organiques-inorganiques. Beaucoup d'études ont montré qu'un grand nombre d'additifs peut affecter la structure et la forme de nombreux cristaux (tels que le CaCO3, le BaSO4, le BaCO3, le CD...).
Notamment, le carbonate de calcium, qui est un des minéraux les plus abondants, a récemment suscité beaucoup d'attention à cause de sa large application dans les champs industriels comme le papier, le caoutchouc, les plastiques, la peinture.
Nous allons donc essentiellement nous concentrer dans cette étude sur le carbonate de calcium : CaCO3.
Les propriétés des particules de carbonate de calcium sont liées à leur taille, leur surface spécifique, leur éclat, leur adsorption d'huile, leur pureté chimique, mais un des paramètres les plus importants est la morphologie des particules. En effet, le carbonate de calcium présente trois formes cristallines anhydres : la vatérite, l'aragonite et la calcite, par ordre de solubilité décroissante et de stabilité croissante.
Récemment, la biominéralisation a reçu beaucoup d'attention car elle permet la synthèse de composés hybrides organiques-inorganiques, par des organismes vivants, sous des conditions douces. Ces composés hybrides ont notamment des propriétés mécaniques supérieures à celles des composés hybrides synthétiques.
Au cours de ces processus d'auto-organisation, les molécules organiques telles que les polymères fonctionnels et les molécules amphiphiles jouent un rôle clé dans la cristallisation du carbonate de calcium. En effet dans les processus de biominéralisation, la formation des cristaux organiques est commandée par des biomolécules organiques telles que les protéines. Les biominéraux résultants ont une structure organique-inorganique bien organisée. Par exemple, la nacre des coquillages a une structure composée de cristaux plats de carbonate de calcium et de couches minces organiques 10.
C'est donc pour cela que nous allons passer en revue certaines études qui ont été réalisées.

Extraits

[...] La cinétique de conversion est augmentée 21. - Si on ajoute du carbonate de calcium du MMA, du K2S2O8 en milieu aqueux, on obtient des particules de CaCO3 avec du PMMA greffé à la surface. Le PMMA sera syndiotactique 22. Etude de la structure et des propriétés des composés greffés Le greffage des copolymères améliore les propriétés mécaniques et la résistance thermique des nouveaux composés 13, comme le démontrent notamment les études suivantes. - L'étude de la cristallisation et du comportement à la fusion, s'est faite lors de l'addition du carbonate de calcium sur le polypropylène. [...]

[...] Hong, C. Ding, H. He, D.M. Jia, Peop. Rep. China 31-34. W. Wu, S. Lu, J. Wang, Peop. Rep. China 149-154. Z.Z. Huang, Z.D. Lin, Z.W. Cai, K.C. Mai, Peop. [...]

[...] K. Arima, K. Tanaka, H. Yashima., Jpn. Kokai Tokkyo Koho (1996). J.M. Suau, J.B. Egraz, Fr. Demande (2004). J. Loiseau, C. Ladaviere, J.M. Suau, J. Claverie: Dispersion of calcite by poly (sodium acrylate) prepared by reversible addition- fragmentation chain transfert (RAFT) polymerization J. Loiseau, N. Doërr, J.M. Suau, J.B. [...]

[...] Dans ce cas, la croissance du carbonate de calcium sera inhibée. Ainsi, si la croissance est réalisée en solution aqueuse d'acrylate de sodium, on obtient de la calcite alors que s'il s'agissait d'une solution de polyacrylate de sodium on n'aurait aucun produit cristallin. Par contre si la croissance est réalisée dans un système de polymérisation de l'acrylate de sodium la structure obtenue est la vatérite. Ceci montre bien que l'auto-assemblage de l'acrylate de sodium a des conséquences importantes sur la cristallisation et la croissance du carbonate de calcium. [...]

[...] Rong, M.Q. Zhang, K. Friedrich, Peop. Rep. China 529-538. M. Takenaga, Y. Yoda, Y. Takahashi, T. Nishimura, Jpn. Kokai Tokkyo Koho 1996. C.G. Ma, M.Z. Rong, M.Q. Zhang, Chinese Chemical Letters 2005, 1001- 8417. W. Wei, T. [...]