La catalyse de polymérisation : repousser les limites / Vincent Monteil in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 369 (12/2012)  

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 369 (12/2012) . - p. 30-36 Titre : La catalyse de polymérisation : repousser les limites Type de document : texte imprimé Auteurs : Vincent Monteil, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : p. 30-36 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Catalyse Complexes organométalliques Polyéthylène Polymérisation Polyoléfines Une polyoléfine, parfois appelée polyalcène, désigne un polymère aliphatique saturé, synthétique, issu de la polymérisation d'une oléfine (aussi appelée un alcène) telle l'éthylène et ses dérivés. La formule générale est -(CH2-CRR')n-, où R et R' peuvent être l'atome d'hydrogène (H) ou les radicaux alkyle apolaires CH3, CH2-CH3, CH2-CH(CH3)2. Il existe aussi des mousses isolantes souples faites à partir de polyoléfine (pour l'isolation thermique de tuyaux plastiques par exemple). PRESENTATION : Les polyoléfines forment la plus importante famille de matières plastiques, avec quatre représentants (PP, HDPE, LDPE, LLDPE) parmi les plastiques de grande consommation. La consommation mondiale de ces quatre polymères est évaluée à plus de 60 millions de tonnes en 20001. Seul un petit nombre de polyoléfines a atteint le niveau industriel : les polyoléfines thermoplastiques semi-cristallines : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polyméthylpentène (PMP), polybutène-1 (PB-1) ; les polyoléfines élastomères : polyisobutylène (PIB), éthylène-propylène (EPR ou EPM) et éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). PROPRIETES : En raison de leur nature paraffinique, les polyoléfines sont hydrophobes et possèdent en général une grande inertie chimique (aux solvants, acides, bases, etc.). Ces matériaux ont donc une qualité alimentaire. Le collage est très difficile (la surface est particulièrement inerte, des traitements de surface spéciaux sont nécessaires). Cependant, ils sont sensibles à l'action des UV, et résistent très peu à l'inflammation car leur indice limite d'oxygène est faible (exemple : ILO ~ 17 pour le polyéthylène). Leur densité est très faible [0,83 (cas du PMP) < d < 0,95] : ils flottent dans l'eau. Ils sont opaques, sauf le PMP (transparent). Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : La catalyse de polymérisation est une des méthodes de synthèse de polymères les plus importantes car elle permet de synthétiser des polymères essentiels à notre vie quotidienne : les polyoléfines, comme le polyéthylène. Son fonctionnement et ses singularités seront présentés. Les polyoléfines présentent pourtant un inconvénient majeur : l'absence de polarité. La copolymérisation avec des monomères vinyliques polaires est une solution pertinente au problème mais les catalyseurs sont généralement empoisonnés par les molécules polaires. Pour surmonter ces difficultés, nous avons imaginé des chimies de polymérisation, originales et hybrides, associant simultanément catalyse de polymérisation et polymérisation radicalaire. La polymérisation duale radicalaire/catalyse permet de synthétiser une large gamme de copolymères à structure multi-blocs de l'éthylène et de monomères acryliques. Note de contenu : - LA PLACE DE LA CATALYSE EN CHIMIE DE POLYMERISATION - LA POLYMERISATION CATALYTIQUE PAR COORDINATION/INSERTION DES OLEFINES : Propagation - Amorçage et transfert - L'IMPORTANCE DE LA CATALYSE DE POLYMERISATION - COMMENT APPORTER DE LA POLARITE AUX POLYOLEFINES : REPOUSSER LES LIMITES DE LA CATALYSE - LA POLYMERISATION DUALE RADICALAIRE/CATALYSE : Un catalyseur de polymerisation peut-il être amorceur d'une polymérisation radicalaire ? - Copolymérisation oléfines/monomères polaires par un mécanisme dual radicalaire/catalyse En ligne : https://new.societechimiquedefrance.fr/numero/la-catalyse-de-polymerisation-repo [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16799 [article]

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Les polyoléfines, des matériaux toujours aussi innovants / Vincent Monteil in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 422-423 (10-11/2017)

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 422-423 (10-11/2017) . - p. 24-32 Titre : Les polyoléfines, des matériaux toujours aussi innovants Type de document : texte imprimé Auteurs : Vincent Monteil, Auteur ; Christophe Boisson, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : p. 24-32 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Polyaddition Polyéthylène Polymérisation catalytique Polyoléfines Une polyoléfine, parfois appelée polyalcène, désigne un polymère aliphatique saturé, synthétique, issu de la polymérisation d'une oléfine (aussi appelée un alcène) telle l'éthylène et ses dérivés. La formule générale est -(CH2-CRR')n-, où R et R' peuvent être l'atome d'hydrogène (H) ou les radicaux alkyle apolaires CH3, CH2-CH3, CH2-CH(CH3)2. Il existe aussi des mousses isolantes souples faites à partir de polyoléfine (pour l'isolation thermique de tuyaux plastiques par exemple). PRESENTATION : Les polyoléfines forment la plus importante famille de matières plastiques, avec quatre représentants (PP, HDPE, LDPE, LLDPE) parmi les plastiques de grande consommation. La consommation mondiale de ces quatre polymères est évaluée à plus de 60 millions de tonnes en 20001. Seul un petit nombre de polyoléfines a atteint le niveau industriel : les polyoléfines thermoplastiques semi-cristallines : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polyméthylpentène (PMP), polybutène-1 (PB-1) ; les polyoléfines élastomères : polyisobutylène (PIB), éthylène-propylène (EPR ou EPM) et éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). PROPRIETES : En raison de leur nature paraffinique, les polyoléfines sont hydrophobes et possèdent en général une grande inertie chimique (aux solvants, acides, bases, etc.). Ces matériaux ont donc une qualité alimentaire. Le collage est très difficile (la surface est particulièrement inerte, des traitements de surface spéciaux sont nécessaires). Cependant, ils sont sensibles à l'action des UV, et résistent très peu à l'inflammation car leur indice limite d'oxygène est faible (exemple : ILO ~ 17 pour le polyéthylène). Leur densité est très faible [0,83 (cas du PMP) < d < 0,95] : ils flottent dans l'eau. Ils sont opaques, sauf le PMP (transparent). Polypropylène Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : Les polyoléfines présentent une importance économique et sociétale indéniable qui se traduit par un marché en croissance constante. La production de ces polymères requiert de maitriser la chimie mais aussi l’ingénierie de la réaction de polymérisation. Cet article montre comment de par une combinaison astucieuse de réacteurs de polymérisation en série, il est possible de préparer des polymères aux propriétés physiques améliorées. De façon parallèle mais non opposée, le contrôle de la chimie via la conception de catalyseurs sur mesure permet de créer des polymères avec des microstructures originales conférant de nouvelles propriétés d’usage à cette famille de polymères. L’ensemble de ces travaux souligne combien l’innovation est forte dans le domaine de la catalyse de polymérisation des oléfines et est intimement liée à une recherche fondamentale. Une dernière partie concerne la polymérisation radicalaire de l’éthylène. Si cette chimie est généralement réalisée dans des conditions très dures de température et de pression, des travaux récents ont montré qu’il était possible de travailler dans des conditions plus douces. Les premiers exemples de polymérisation radicalaire contrôlée de l’éthylène sont rapportés. Note de contenu : - POLYOLEFINES PAR LE PROCEDE - POLYOLEFINES PAR LA CHIMIE (CATALYSE) : Catalyse hétérogène multi-site - Catalyse moléculaire : vers de nouveaux produits - Copolymérisation catalytique des oléfines apolaires et polaires - POLYMERISATION DE COORDINATION CONTRÔLEE : VERS DE NOUVELLES ARCHITECTURES - PROGRES EN POLYMERISATION RADICALAIRE DE L'ETYLENE - TABLEAU : Classement des polymères suivant le caractère écologique de leur synthèse et selon une évaluation du cycle de vie. PLA : acide polylactique ; PHA : poly(hydroxyalcanoate) - FIGURES : - 1. Exemple de procédé en série (Spheripol de LyonDellBasell) pour la synthèse de polypropylène (PP) à résistance élevée aux chocs (PP choc). Trois réacteurs boucles tubulaires sont utilisés pour obtenir la partie homopolypropylène isotactique du PP choc en suspension dans le propylène liquide puis deux réacteurs phase gaz à lit fluidisé sont utilisés pour obtenir la partie copolymère éthylène-propylène du PP choc - Relations structure-propriétés polyéthylène basse densité linéaire (copolymère éthylène/α-oléfine) - 2. Exemple de complexe à géométrie contrainte - 3. Exemple de précatalyseur pyridyl-amine d'hafnium - 4. Complexes cyclopentadiényl-cétiminato (a) et amidinato (b) développés pour la synthèse d’EPDM de nouvelle génération à partir de différents diènes non conjugués (c) - 5. Complexe ansa-bis(fluorényl) de néodyme utilisé en copolymérisation éthylène-butadiène - 6. Complexes phosphino-sulfonate de palladium développés pour la copolymérisation d’éthylène et de monomères vinyliques polaires - 7. Mécanisme général de polymérisation par transfert de chaine par coordination. M : métal de transition ; M’ : Al, Mg, Zn ; ATC : agent de transfert de chaine - 8. Catalyseur mono(pentaméthylcyclopentadiényle)-amidinate d’hafnium - 9. Exemples de précatalyseurs utilisés pour la synthèse de copolymères oléfines à blocs - 10. Représentation schématique de la synthèse de copolymères oléfines à blocs - 12. Premier exemple de polymérisation radicalaire contrôlée de l’éthylène par la technique RAFT Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29212 [article]

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Les polyoléfines, "what else ?" / Vincent Monteil in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 456-457-458 (11-12/2020 - 01/2021)

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 456-457-458 (11-12/2020 - 01/2021) . - p. 64-68 Titre : Les polyoléfines, "what else ?" Type de document : texte imprimé Auteurs : Vincent Monteil, Auteur ; Christophe Boisson, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : p. 64-68 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Alliages polymères Économie circulaire L'économie circulaire est une expression générique désignant un concept économique qui s'inscrit dans le cadre du développement durable et s'inspirant notamment des notions d'économie verte, d’économie de l'usage ou de l'économie de la fonctionnalité, de l'économie de la performance et de l'écologie industrielle (laquelle veut que le déchet d'une industrie soit recyclé en matière première d'une autre industrie ou de la même). Son objectif est de produire des biens et services tout en limitant fortement la consommation et le gaspillage des matières premières, et des sources d'énergies non renouvelables ; Selon la fondation Ellen Mac Arthur (créée pour promouvoir l'économie circulaire1), il s'agit d'une économie industrielle qui est, à dessein ou par intention, réparatrice et dans laquelle les flux de matières sont de deux types bien séparés ; les nutriments biologiques, destinés à ré-entrer dans la biosphère en toute sécurité, et des intrants techniques ("technical nutrients"), conçus pour être recyclés en restant à haut niveau de qualité, sans entrer dans la biosphère Génie chimique Polyéthylène Polyoléfines Une polyoléfine, parfois appelée polyalcène, désigne un polymère aliphatique saturé, synthétique, issu de la polymérisation d'une oléfine (aussi appelée un alcène) telle l'éthylène et ses dérivés. La formule générale est -(CH2-CRR')n-, où R et R' peuvent être l'atome d'hydrogène (H) ou les radicaux alkyle apolaires CH3, CH2-CH3, CH2-CH(CH3)2. Il existe aussi des mousses isolantes souples faites à partir de polyoléfine (pour l'isolation thermique de tuyaux plastiques par exemple). PRESENTATION : Les polyoléfines forment la plus importante famille de matières plastiques, avec quatre représentants (PP, HDPE, LDPE, LLDPE) parmi les plastiques de grande consommation. La consommation mondiale de ces quatre polymères est évaluée à plus de 60 millions de tonnes en 20001. Seul un petit nombre de polyoléfines a atteint le niveau industriel : les polyoléfines thermoplastiques semi-cristallines : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polyméthylpentène (PMP), polybutène-1 (PB-1) ; les polyoléfines élastomères : polyisobutylène (PIB), éthylène-propylène (EPR ou EPM) et éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). PROPRIETES : En raison de leur nature paraffinique, les polyoléfines sont hydrophobes et possèdent en général une grande inertie chimique (aux solvants, acides, bases, etc.). Ces matériaux ont donc une qualité alimentaire. Le collage est très difficile (la surface est particulièrement inerte, des traitements de surface spéciaux sont nécessaires). Cependant, ils sont sensibles à l'action des UV, et résistent très peu à l'inflammation car leur indice limite d'oxygène est faible (exemple : ILO ~ 17 pour le polyéthylène). Leur densité est très faible [0,83 (cas du PMP) < d < 0,95] : ils flottent dans l'eau. Ils sont opaques, sauf le PMP (transparent). Polypropylène Réactions chimiques Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : Les polyoléfines sont la plus grande classe de matière plastique de par la combinaison d’un faible coût et de propriétés mécaniques remarquables. Elles rendent de grand service dans la vie de tous les jours dans les domaines de l’emballage, de l’automobile, du transport de fluides ou en médecine. Leurs utilisations variées permettent aux polyoléfines de contribuer largement aux exigences de développement durable via la réduction de la consommation d’énergie en particulier. Leur succès repose sur une activité de recherche innovante à la fois en chimie et en procédés de polymérisation, permettant d’accéder à de nouvelles propriétés et donc à de nouvelles applications où les polyoléfines remplacent d’autres matériaux. Au-delà de la synthèse des polyoléfines, le futur de ces polymères va s’inscrire de plus en plus dans une démarche d’économie circulaire en faisant appel à des bioressources, en développant leur écoconception ainsi que leur recyclage chimique et mécanique. Note de contenu : - Les enjeux du domaine des polyoléfines - Directions futures et perspectives - Fig. 1 : Représentation schématique d’un polypropylène isotactique et des trois grandes familles de polyéthylène - Fig. 2 : Schéma général d'un catalyseur métallocène cationique du zirconium - Fig. 3 : Exemple de procédé en série (Spheripol de LyonDellBasell) pour la synthèse de polypropylène (PP) à résistance élevée aux chocs. Trois réacteurs boucles tubulaires sont utilisés pour obtenir la partie homopolypropylène isotactique du PP choc en suspension dans le propylène liquide, puis deux réacteurs phase gaz à lit fluidisé sont utilisés pour obtenir la partie copolymère éthylène-propylène du PP choc - Fig. 4 : Représentation schématique de la synthèse de copolymères oléfines à blocs. ATC : agent de transfert de chaines - Fig. 5 : Préparation d’un catalyseur métallocène supporté sur silice à partir d’un activateur bipodal bis(pentafluorophénoxyaluminate) - Fig. 6 : Économie circulaire illustrée pour le polyéthylène Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=34877 [article]

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