Articles

Thèse soutenue publiquement le 8 décembre 2022 devant le jury composé de : M Sylvain CAILLOL, Directeur de Recherche, ENSC de Montpellier – Rapporteur Mme Céline CROUTXE-BARGHORN, Professeur des Universités, Université Mulhouse Haute Alsace – Rapporteur M Etienne FLEURY, Professeur des Universités, INSA Lyon – Examinateur Mme Laurence LECAMP, Professeur des Universités, Université de Rouen Normandie – Directeur de thèse M Nasréddine KEBIR, Maître de Conférences, INSA Rouen Normandie – Co-Directeur de thèse   Résumé : Les mousses polyuréthanes (PU) sont des matériaux polyvalents qui trouvent leur application dans l'automobile, la construction et les emballages. Leur inconvénient majeur réside dans le fait qu’elles sont issues de la polyaddition de di-/polyols sur des di-/polyisocyanates. Or les isocyanates sont pour la plupart des composés toxiques et/ou CMR. Ce travail avait pour objectif de trouver une alternative plus durable afin d’élaborer des mousses polyuréthanes sans isocyanate (NIPU). Ainsi, des oligomères époxy ou amino-téléchéliques portant des fonctions uréthane et/ou urée ont été synthétisés par polycondensation par transuréthanisation entre des monomères biosourcés de type diamine, diol et biscarbamate. Deux procédés d’obtention des mousses ont ensuite été développés. Le premier procédé photochimique, basé sur la polymérisation frontale cationique induite par voie radicalaire (RICFP), a été utilisé pour la première fois pour produire une mousse à partir d’une résine époxy commerciale. Ce procédé ne s’est en revanche pas révélé adapté à la production de mousses NIPU à partir des oligomères époxy-téléchéliques synthétisés. Un second procédé basé sur l’utilisation des oligomères NIPU amino-téléchéliques biosourcés et mettant en jeu une réaction de réticulation par voie époxy-amine et un moussage chimique ou physique a permis d’obtenir avec succès des mousses NIPU par cuisson à 95-100°C pendant 30 min à 2h, ou en 48h à température ambiante. Ces mousses partiellement biosourcées (de 91% à 97,5% en masse) présentent des masses volumiques apparentes comprises entre 60 kg/m³ et 400 kg/m³ et un caractère flexible avec une Tg allant de -28°C et -10°C et un module d’Young compris entre 2,0.10³ Pa et 6,3.10⁴ Pa.