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Résumé Au cours de ce travail, nous avons étudié l’extraction liquide - liquide et le transport du plomb à travers des membranes polymériques en utilisant le chlorure de tricapryle ammonium (Aliquat 336) comme transporteur. L’extraction du plomb par Aliquat 336 nous a permis de mettre au point les conditions optimales d’extraction et de déterminer les rendements d’extraction. Les expériences d’extraction liquide - liquide ont montré qu’un maximum de rendement était obtenu après huit minutes d’agitation à une vitesse de 2 400 (rpm). Les pourcentages d’extraction obtenus varient entre 80 à 94 % et donc une très bonne élimination du plomb a été réalisée (la concentration initiale du plomb varie entre 2 10‑6 M et 30 10‑6 M). Nous avons préparé par la suite des membranes à base du polymère triacétate de cellulose (TAC) plastifiées par le tris-ethyl-hexyl-phosphate (TEHP) et modifiées par l’extractant Aliquat 336 utilisé comme transporteur. Les membranes élaborées ont été également caractérisées par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Les valeurs obtenues pour les épaisseurs (entre 10 et 20 µm) et les densités sont tout à fait comparables à celles des supports commerciaux utilisés pour la préparation des membranes liquides supportées. L’ajout du plastifiant a donné une très bonne hydrophobie des membranes élaborées. Les expériences du transfert du plomb à travers les nouvelles membranes ont montré que les flux augmentent considérablement avec la concentration du transporteur pour atteindre un maximum à partir de 10‑3 M. D’autres paramètres caractérisant le transport (concentration initiale du métal et le pH) ont été déterminés. Un bon rendement d’élimination du plomb a été obtenu dans la gamme de pH très acide (1 ≤ pH ≤ 2).

L’objectif de cette thèse était de concevoir denouveaux matériaux polymères hydrophobes pour la protectionde composants semi-conducteurs, résistants à hautetempérature, aux forts champs électriques et aux atmosphèresagressives. Dans ce contexte, les polyimides d’addition sontapparus comme la famille de polymères la mieux adaptée pourl’application envisagée. La synthèse de l’encapsulant étantréalisée directement dans les boîtiers des modules, elle ne peutdonc pas contenir de solvant organique exogène. Ainsi, nousavons développé de nouvelles voies de synthèse sans solvantde poly(aminobismaléimide)s et de poly(bismaléimide)s.Dans un premier temps, différentes diamines aliphatiques ontété utilisées comme solvant réactif lors de la synthèse depoly(aminobismaléimide)s à une température bien inférieure à latempérature de fusion du bismaléimide utilisé (Tf > 300 °C). Unepremière série de 3 nouveaux poly(aminobismaléimide)sréticulés de 70 à 95 % a ainsi été réalisée. A partir de cespremières synthèses, 10 nouveaux poly(aminobismaléimide)sont été élaborés. Pour 9 d’entre eux, des diamines aromatiquesont été utilisées et, pour le dernier, une diamine siloxane. Cesrésultats démontrent la possibilité de généraliser ce procédé desynthèse.Dans un second temps, des poly(bismaléimide)s ont étésynthétisés, toujours sans solvant. Pour cela, les synthèses dequatre nouveaux bismaléimides liquides à température ambianteont été mises au point. Ces composés ont une structurealiphatique ou siloxane dans laquelle un motif pyroméllitique aété, ou pas, introduit. Leur polymérisation amorcée avecl’amorceur radicalaire ad hoc, conduit à la formation desmatériaux sans l’usage de solvant.Selon le choix des réactifs, des matériaux thermodurcissablesou élastomères sont obtenus. Ces derniers semblent mieuxadaptés à l’application souhaitée car, d’une part, la faibleviscosité des mélanges réactionnels permet leur applicationsans difficulté dans un module de puissance et, d’autre part, leurcaractère hydrophobe est plus marqué. L’un d’eux présente unestabilité thermique à 250 °C particulièrement intéressante et unetempérature de relaxation mécanique quasi hors gamme detempérature de fonctionnement. Ce matériau peut doncvraisemblablement être utilisé comme encapsulant
The aim of this work is to develop new hydrophobicpolymeric materials for the protection of semi-conductorcomponents. These materials must withstand high temperature,strong electric fields and aggressive atmospheres such asmoisture. In this context, addition polyimides emerged as themost suitable polymers for the intended application. Thesynthesis of the encapsulant being made directly in the powermodules, it must be solvent free. Thus, we have developed newsolvent free synthesis routes of poly(aminobismaleimide)s andpoly(bismaleimide)s.First of all, different aliphatic diamines were used as a reactivesolvent in the synthesis of poly(aminobismaleimide)s to atemperature well below the melting point of the usedbismaleimide (m.p. > 300 °C). A first series of 3 newpoly(aminobismaleimide)s, crosslinked from 70 to 95 %, hasthus been made. From these first syntheses, 10 newpoly(aminobismaleimide)s have been developed. For 9 of them,aromatic diamines were used and, for the latter, a siloxanediamine. These results demonstrate that this process can begeneralized.Secondly, poly(bismaleimide)s were synthesized, still withoutany solvent. In order to do so, the syntheses of four newbismaleimides, liquid at room temperature, have beendeveloped. These compounds have an aliphatic or siloxanestructure in which a pyromellitic pattern has been or notintroduced. Their polymerization initiated with the suitable radicalinitiator leads to the formation of materials without the use of anysolvent.Depending on the choice of reagents, thermosetting materials orelastomers are obtained. These latter seem more suitable for thedesired application because, on one hand, the low viscosity ofthe reaction mixtures enables their application in a powermodule without any difficulty and, on the other hand, theirhydrophobic behaviour is stronger. One of them has aparticularly attractive thermal stability at 250 ° C and amechanical relaxation temperature almost out of the workingtemperature range. Therefore, this material may be used asencapsulant

Les réseaux de polymères interpénétrés (IPNs) combinent les propriétés de leurs différents composants. Ils possèdent une bonne résistance thermique, mécanique et chimique, et s’avèrent très intéressants pour pallier les inconvénients des réseaux homopolymères. Une méthode de synthèse rapide et efficace fait appel à la photopolymérisation. Les IPNs photopolymérisés sont donc très attractifs pour l’obtention de revêtements industriels présentant des propriétés de surface avancées. Cette thèse porte sur la réalisation de revêtements hydrophobes présentant des propriétés d’auto-régénération suite à un endommagement. Le concept mis en œuvre repose sur la ségrégation vers la surface de groupements fonctionnels liés chimiquement à un réseau IPN photopolymère, par différence de tension superficielle entre la surface et l’intérieur du matériau. L’auto-régénération de la fonctionnalité de surface nécessite une distribution homogène et une mobilité suffisante des groupements fonctionnels dans la matrice polymère. Des surfaces auto-régénérantes basées sur un réseau acrylate photopolymérisé ont d’abord été développées afin de démontrer la faisabilité du concept. Des IPNs photopolymérisés sous lumière UV et naturelle, combinant deux polymères (acrylates et époxydes) possédant des Tgs faibles et élevées (auto-régénération combinée avec résistance mécanique), et présentant des morphologies différentes ont ensuite été étudiés. Des surfaces auto-régénérantes possédant une Tg plus élevée compatible avec des applications industrielles ont été obtenues
Interpenetrating polymer networks (IPNs) combine properties of their different components. They exhibit high mechanical strength, good thermal stability and chemical resistance. They are thus interesting to overcome the limitations of stand-alone networks. One of the easy and efficient ways to produce IPNs involves light curing. Considering these features, photocured IPNs are very attractive materials for functional polymeric surfaces in the coating industry. This thesis reports the development of hydrophobic coatings showing self-replenishing properties upon surface damage. This concept relies on the segregation of functional groups chemically bound to a light-cured IPN network towards the surface, thanks to the energy difference between surface and bulk. Surface functionality self-repairing mechanism requires a homogeneous distribution and a sufficient mobility of functional groups in the polymeric network. Self-replenishing hydrophobic surfaces based on a UV-cured acrylate network have been firstly developed in order to demonstrate the proof of concept. In a second part, UV and visible-light cured IPNs combining two polymers (acrylates and epoxides) with low and high Tgs (self-replenishing together with mechanical resistance), showing different morphologies have been investigated. Finally, self-replenishing hydrophobic surfaces with enhanced Tg more suitable for industrial applications have been obtained

Nous décrivons un procédé de coacervation original et polyvalent qui permet d'encapsuler des substances hydrophobes dans l'eau avec un contrôle précis des propriétés de la dispersion finale. Le composé hydrophobe est d'abord émulsionné dans une solution aqueuse d'un polyélectrolyte amphiphile à squelette hydrophobe de type " alkali-swellable ". Un changement des conditions physicochimiques (pH, force ionique) provoque alors la précipitation du polymère à la surface des gouttelettes hydrophobes. Notre travail s'organise suivant trois directions complémentaires. Tout d'abord, nous nous attachons à comprendre la microstructure des solutions de polymères, d'où découlent en partie leurs propriétés interfaciales. Pour cela, nous développons une méthode originale de détection d'agrégats hydrophobes qui exploite le solvatochromisme du Rouge du Nil. Puis, nous analysons les propriétés rhéologiques linéaires et non linéaires des solutions de copolymères -viscosité, forces normales, fracturation aux grandes déformations- en relation avec la composition des chaînes et les caractéristiques physicochimiques des solutions. Enfin nous posons les bases d'un modèle d'émulsification dans des phases continues viscoélastiques. Ce cadre conceptuel permet de relier l'architecture et la composition des copolymères amphiphiles utilisés à leurs propriétés rhéologiques en solution et aux caractéristiques de la dispersion obtenue à la fin du procédé. Il est ainsi possible de définir à priori les conditions optimales qui permettront d'encapsuler à façon une large gamme de substances hydrophobes.

Trois procedes de preparation de membranes polymeres sont etudies: * un procede par moulage, extraction du diluant et etirement d'un melange polymere (pehd) - charge minerale (sio#2) - diluant organique. L'influence de plusieurs parametres de mise en uvre, ainsi que des caracteristiques du polymere utilise sur la permeabilite, est demontree. * un procede par extrusion d'un melange de pvdf avec des copolymeres poly(vinyl alcool-co-vinylacetate) a faibles taux d'acetate. Les melanges sont caracterises par dsc, ir et microscopie electronique. Le comportement rheologique des melanges est determine. Le role de l'eau contenue dans les copolymeres sur leur viscosite est mis en evidence. * un procede par modification de membrane existante. Une membrane de pvdf est soumise a une irradiation par faisceau d'electrons, puis greffee avec un monomere hydrophile et amphotere. Les membranes obtenues sont caracterisees par gravimetrie, ir, atg et mesure de l'angle de contact. La permeabilite des membranes greffees est mesuree en fonction du ph, de la concentration en ions metalliques et de la presence de solvants (ethanol, methanol)

Nombre de principes actifs rencontrent des problèmes liés à leur faible hydrosolubilité : mauvaise biodisponibilité, métabolisation désactivante, effets secondaires. Pour contourner ce problème, des polyélectrolytes amphiphiles aléatoires ont déjà été étudiés. S'ils ont amélioré la solubilité apparente de composés hydrophobes, ils étaient parallèlement toxiques ou non dégradables, donc non éliminables par l'organisme. Dans ce mémoire, nous présentons la synthèse de différentes malolactones substituées. La copolymérisation anionique par ouverture de cycle de ces lactones a permis d'obtenir une famille de polyanions amphiphiles aléatoires avec un taux d'hydrophobisation variable et contrôlé, et des chaînes latérales, aliphatiques ou aromatique, de différentes longueurs. Ces polymères augmentent la solubilité aqueuse apparente de composés hydrophobes. Lorsque le composé est cationique, une synergie entre interactions hydrophobes et électrostatiques a été mise en évidence. La solubilité apparente de molécules anti-infectieuses a ainsi pu être améliorée de plusieurs ordres de grandeur. Dans les conditions d'une administration intraveineuse (NaCl 9 g.L-1 et pH = 7,5), ces polymères forment préférentiellement des micelles intramoléculaires qui ne sont pas sensibles aux effets de dilution. Un tel système de transport de principes actifs ne produirait donc aucune libération prématurée. Ces polymères étant de plus dégradables, ils pourraient libérer le principe actif et seraient éliminables par l'organisme. Les polymères présentés dans ce manuscrit remplissent les principaux critères physico-chimiques pour former un système de transport de molécules actives
Lots of drugs meet some problems because of their poor water-solubility : poor bioavailability, desactivating metabolization, side effects. To overcome these problems, some amphiphilic polyelectrolytes have already been studied. They increased the apparent water-solubility of hydrophobic compounds, but were toxic or not degradable, thus could not be eliminated from the body. In this work, we describe the synthesis of various substituted malolactones. Anionic ring opening copolymerization of these lactones yielded random amphiphilic polyanions with varying and controlled hydrophobization ratio and aliphatic and aromatic side chains with different lengths. These polymers increase the apparent water-solubility of hydrophobic compounds. A synergy between hydrophobic and electrostatic interactions has been demonstrated when the compound is cationic. The apparent solubility of anti-infectious drugs could thus be increased by several orders of magnitude. Under intravenous injection conditions (NaCl 9 g.L-1 and pH = 7,5), these polymers form preferentially intramolecular micelles, which are not sensitive to dilution effects. As a consequence, such a drug transport system would yield no premature release. Being also degradable, these polymers could release the drug and be eliminated from the body. They meet all main physico-chemical criteria to become a drug transport system