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Titre : | Les élastomères silicones thermoplastiques : un éternel recommencement (2020) |
Auteurs : | François Ganachaud, Auteur |
Type de document : | Article |
Dans : | actualité chimique (L') (456-457-458, Novembre-décembre-janvier 2020-2021) |
Article en page(s) : | p. 74-81 |
Note générale : | Bibliogr. |
Langues: | Français |
Mots-clés: | Copolymères ; Elastomères ; Silicones ; Thermoplastiques ; Urée |
Résumé : |
Les silicones sont des matériaux élastomères très prisés commercialement, entre autres pour leurs propriétés thermiques uniques et leur grande pureté. La recherche actuelle vise à générer des matériaux sans ajout de charges ni réticulation, pour diverses raisons (transparence, recyclabilité, auto-cicatrisation).
Après un état de l'art succinct sur les élastomères silicone thermoplastiques conventionnels, cet article décrit quelques exemples de la recherche menée actuellement sur de nouvelles voies de synthèse et de mise en uvre délastomères réticulés physiquement à base de silicones |
Note de contenu : |
- LES ELASTOMERES THERMOPLASTIQUES SILICONE-UREE : Synthèse conventionnelle et propriétés mécaniques de copolymères "multiblocs" - Variation autour des copolymères multiblocs à base urée - Auto-cicatrisation des copolymères multiblocs (à température ambiante) - Chimies sans isocyanates et auto-cicatrisation
- VERS DES ASSOCIATIONS PLUS FORTES : Interactions ioniques simples - Interactions avec des métaux - Interactions avec des métaux - FUTURS DEFIS - LE MOT DE LA FIN - Fig. 1 : A-B) Microstructure type dun caoutchouc silicone chargé en silice et réticulé : A) réaction de réticulation catalysée à chaud avec un peroxyde ; B) interactions spécifiques de type liaisons hydrogène entre la silice pyrogénée à structure fractale très aérée et les chaines de silicone. C) Schéma de principe d'un élastomère thermoplastique composé de blocs durs associés entre eux - Fig. 2 : Structures-propriétés de quelques copolymères multiblocs étudiés au laboratoire. On peut observer les variations de propriétés mécaniques entre élastomères à ponts urée symétriques et dissymétriques, l'influence des groupements urée prompts à cristalliser et l'influence de la longueur de chaines - Fig. 3 : Silicone-urée thermoplastique idéal. A) Propriétés mécaniques en traction ; B) dureté relative obtenue par test Vicat, c'est-à-dire pénétration dun stylet calibré dans une plaque silicone selon la température. On remarque deux transitions, entre lesquelles se trouve le plateau caoutchoutique : la transition vitreuse à - 120 °C, et la relaxation des segments durs vers 100°C ; C) stabilité thermique obtenue par analyse thermogravimétrique, qui est remarquablement stable jusquà 250 °C sous atmosphère inerte - Fig. 4 : Nouvelles stratégies pour conférer à des copolymères silicone-urée des propriétés dauto-réparation. A) Copolymère à bloc mixte urée/uréthane (base HMDI) permettant de moduler les forces dinteraction des blocs durs ; B) ajout dun « stoppeur » dans un silicone thermoplastique commercial (base toluène diisocyanate, TDI) pour le rendre auto-cicatrisant - Fig. 5 : Synthèse de copolymères silicone-urée sans isocyanate. A) Réaction de lurée sur différents silicones aminés pour générer une large panoplie de fonctions différentes tout en favorisant lallongement de chaines ; B) réaction silicone aminé/cyclocarbonate donnant des polyuréthanes a-hydroxylés qui sauto-associent spontanément - Fig. 6 : Interactions ioniques pour générer des matériaux silicones supramoléculaires : silicones zwitterioniques obtenus par aza-Michael pour former des matériaux mous et élastiques, transparents et nano-organisés - Fig. 7 : Quelques chimies covalentes réversibles : A) fonctions vinylogues ; B) fonctions imines aromatiques ; C) redistribution de fonctions urées ; D) ponts disulfures. On notera dans ce dernier cas lajout de résines silicones dendritiques pour renforcer le matériau - Tableau : Comparaison des propriétés mécaniques ultimes entre des copolymères silicones urée (bloc polydiméthylsiloxane PDMS de 2 500 g/mol) et de polyuréthanes conventionnels (bloc PEO de 2 000 g/mol) selon le type de diamines utilisées comme extenseurs de chaine (ED : éthylène diamine ; HM : hexaméthylène diamine ; DY : 2-méthyl-1,5-diaminopentane) ; PEU : polyéther urée ; PSU : polymère silicone urée |
Disponible en ligne : | Non |
Exemplaires (1)
Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
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