Eric Desnoes, Christelle Lopez, Romain Valentin, Bénédicte Bakan, Xavier Falourd, Cristina Silva Pereira, Ana Paula Batista, Denis Lourdin, Didier Marion, Eric Leroy, Rita Escórcio, Nathalie Gontard, Rúben Rodrigues, Regis Risani, Mathilde Marc, Bruno Pontoire, Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier (ITQB), Universidade Nova de Lisboa = NOVA University Lisbon (NOVA), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Chimie Agro-Industrielle (CAI), Ecole nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), and INRAE Transfer grant (ELASTOMAT project) and the INRAE TRANSFORM department. RR is grateful to FCT funding for his Ph.D. scholarship (SFRH-BD-110467-2015).
By mimicking the cutin natural polyester networks of plant cuticles, we produced hydrophobic elastomers by a sustainable process, i.e., using a catalyst- and solvent-free polycondensation of glycerol and hydroxy fatty acids, two by-products of the agro-food industry. The hydroxy fatty acid fraction was obtained by ethanolic alkaline hydrolysis of cuticle from industrial tomato. This industrial-like fatty acid fraction contained more than 90% wt. of 9(10)-16 dihydroxyhexadecanoic acid (diOHC16). The co-polyesters were designed by increasing the ratio of esterified glycerol/diOHC16 in a range observed in plant cutins (up to 6% wt.). Their structure and functional properties (thermal, mechanical, gas permeability, interaction with bacterial cells) were characterized. Increasing the glycerol contents induced a significant decrease in the crosslink density of the polyesters and the formation of crystalline domains with a hexagonal organization. These structural modifications were related to a marked increase of elastomeric extensibility (up to 217%). While water vapor permeability was not impacted, the increase of glycerol content induced a significant decrease in oxygen permeability. None of the polyesters displayed biocide activity, but an increase of glycerol content significantly reduced the adhesion of bacterial cells, potentially giving rise to antifouling applications.