1. Relation structure/ propriétés physiques de polymères à base d'acide furandicarboxylique obtenu de la biomasse
- Author
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Bourdet, Aurelie, Groupe de physique des matériaux (GPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Normandie Université, Esposito, Éric Dargent, Antonella Esposito, Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and STAR, ABES
- Subjects
Transition vitreuse ,Dynamiques moléculaires ,2,4-PEF ,Cinétiques de cristallisation ,2,5-PEF ,Molecular dynamics ,Crystallization kinetics ,[PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,4-PEF ,[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,Copolyesters ,Glass transition ,5-PEF - Abstract
This work explored for the first time some physical properties of a new generation of copolyesters obtained from physical mixtures of two isomers: 2,5-furandicarboxylic acid (2,5-FDCA) and 2,4-furandicarboxylic acid (2,4-FDCA). The 2,5-FDCA isomer is the most studied today because it is used to obtain Poly (Ethylene-2,5-Furanoate) (2,5-PEF), which is the best bio-based candidate to replace the giant of the plastic industry, Poly (Ethylene-Terephthalate) (PET). The 2,4-FDCA isomer has also been studied because it can be used to obtain Poly (Ethylene-2,4-Furanoate) (2,4-PEF), with an extremely slow kinetics of crystallization. It has been shown that the combination of these two isomers allows to obtain copolymers with adjusted and controlled properties. The dynamics of molecular relaxation in the amorphous phase, both localized and cooperative, have been studied over a wide range of frequencies and temperatures, according to approaches typically used to study glass-forming liquids. Then, the investigation was directed towards the influence of the position of the carbonyl group on the furan ring on the ability to crystallize and the kinetics of crystallization. Several experimental techniques have been used: differential scanning calorimetry (DSC), modulate-temperature differential scanning calorimetry (MT-DSC), dielectric relaxation spectroscopy (DRS) and measurement of thermos-stimulated depolarization currents (TSDC)., L'objectif de ce travail est d'explorer pour la première fois certaines propriétés physiques d'une nouvelle génération de copolyesters obtenus à partir d'un mélange physique de deux isomères : l’acide-2,5-furandicarboxylique (2,5-FDCA) et l’acide-2,4-furandicarboxylique (2,4-FDCA). L’isomère 2,5-FDCA est aujourd’hui le plus étudié, car il est utilisé pour obtenir le Poly(Ethylène-2,5-Furanoate) (2,5-PEF), qui est le meilleur candidat biosourcé pour remplacer le géant de l'industrie plastique, le Poly (Ethylène-Téréphtalate) (PET). Son isomère, le 2,4-FDCA, a aussi été étudié puisqu’il permet d’obtenir le Poly (Ethylène-2,4-Furanoate) (2,4-PEF), qui possède une cinétique de cristallisation extrêmement lente. Il a été montré que la combinaison de ces deux isomères permet d’obtenir des copolymères ayant des propriétés ajustées et contrôlées. Les dynamiques de relaxation moléculaire dans la phase amorphe, aussi bien localisées que coopératives, ont été étudiées dans une large gamme de fréquences et températures, selon les approches caractéristiques de l’étude des liquides formateurs de verre. Ensuite, l’étude a été orientée vers l'influence de la position du groupe carbonyle sur le furane sur l’aptitude à cristalliser et les cinétiques de cristallisation. Plusieurs techniques expérimentales ont été utilisées : calorimétrie différentielle à balayage (DSC), calorimétrie différentielle à balayage avec modulation de température (MT-DSC), spectroscopie de relaxation diélectrique (DRS) et mesure des courants de dépolarisation thermostimulés (TSDC).
- Published
- 2020