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International audience; Poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) (SEBS) is functionalized via radical grafting with 4-vinyl-1-cyclohexene 1,2-epoxide (VCHO) initiated using 2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane. The existence of the epoxide group on the SEBS backbone is evidenced by 1H nuclear magnetic resonance. A size exclusion chromatography (SEC) study reveals some chain coupling, and this phenomenon is limited by controlling the quantities of peroxide and monomer reagents used during the radical grafting. Photo-crosslinking of SEBS-g-VCHO under ultraviolet irradiation in the presence of a cationic initiator is then successfully performed with resultant gel contents higher than 85%. Mechanical properties of SEBS and crosslinked materials are measured by tensile tests on thin films. On the one hand, those tests reveal a significant increase of Young's modulus of the crosslinked materials. On the other hand, the diminution of elongation at break is much more limited; crosslinked materials retain their elastomeric properties with an elongation at break greater than 200%. Finally, the photosensitive SEBS-g-VCHO is used to show the adhesion performance of the photo-crosslinking coating as well as a resin for the stereolithography process.

International audience

National audience; Les élastomères thermoplastiques de la famille des copolymères poly(styrène-b-(éthylène-co-butylène)-b-styrène), dits SEBS, sont des matériaux de hautes performances en raison de leur microstructure particulière et de leur allongement à la rupture élevé. Ils sont largement utilisés comme matériaux absorbeurs de chocs, isolants de câbles ou dans des formulations d'adhésifs et de mastics. Ils présentent l’avantage de pouvoir être mis en œuvre par différents procédés (injection, extrusion, application en solution…).Bien que le SEBS soit largement utilisé aujourd'hui dans des applications de grande diffusion et des secteurs de pointe, seules quelques études se sont focalisées sur la modification du SEBS par greffage radicalaire du fait de sa sensibilité aux radicaux libres. Passaglia et Rosales ont rapporté en 2000 une dualité entre le degré de greffage d’un monomère comme l’anhydride maléïque et la β-scission, voire de réticulation des chaînes de SEBS [1,2]. Ces deux phénomènes conduisent à une dégradation très rapide des propriétés mécaniques du matériau et surtout de son allongement à la rupture. Aussi, accroître les applications potentielles du SEBS par modification de ses propriétés mécaniques reste un défi important.Dans cette étude, le SEBS a été fonctionnalisé par greffage radicalaire du 4-vinyl-1-cyclohexène 1,2-époxyde (VCHO), un monomère réactif par voie UV cationique grâce à son cycle époxyde cyclo-aliphatique. Ce greffage permet la réticulation ultérieure du SEBS sous rayonnement UV. À notre connaissance, c’est la première fois que la réactivité radicalaire du groupe vinyle du VCHO est mise en évidence, notamment par 1H-RMN, tout comme son greffage sur un polymère oléfinique. La photo-réticulation du SEBS-g-VCHO sous irradiation UV en présence d'un photoamorceur cationique a ensuite été conduite avec succès menant à des teneurs en gel supérieures à 85 %. Les propriétés mécaniques du SEBS-g-VCHO réticulé ont été caractérisées par des essais de traction sur films minces. Ces tests ont révélé une augmentation significative du module d'Young du SEBS-g-VCHO réticulé. Par ailleurs, les matériaux réticulés ont conservé leur comportement d’élastomères avec un allongement à la rupture supérieur à 200 %.Ces nouveaux matériaux pourraient donc être mis en œuvre pour la réalisation de revêtements ou de pièces obtenues en stéréolithographie 3D afin d’élargir la gamme d’élastomères réactifs actuellement utilisés dans ces applications.