Etude De Nouveaux Matériaux Biodégradables

Résumé: Cette étude s'inscrit dans le cadre de la recherche de solutions alternatives à l'utilisation des matières fossiles et aux problèmes de pollution que les matériaux issus de cette filière peuvent causer. L'objectif était d'élaborer de nouveaux matériaux composites, destinés au secteur de l'emballage alimentaire, à base de matière première issue de ressources renouvelables et/ou biodégradables. Dans ce contexte, des nanocomposites ont été préparés à base de matrices polymères biodégradables en utilisant des nanocristaux de chitine (NCCh) et des nanofibres de chitine (NFCh) comme renforts biosourcés. Le but était d'explorer le potentiel de ces nanocharges et leur influence sur les propriétés finales des nanocomposites, notamment : les propriétés mécaniques et barrières à la vapeur d'eau et à l'oxygène. La première partie de ce travail était centrée sur la préparation et la caractérisation des NCCh obtenus par une hydrolyse acide sous forme de suspension aqueuse, et des NFCh obtenues par une défibrillation mécanique sous forme de gel aqueux. Ces deux nanomatériaux, dont les propriétés morphologiques et structurales étaient différentes, ont été utilisés comme nanorenforts dans des composites préparés par coulée-évaporation avec de l'Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), un polymère biosourcé hydrosoluble. Dans la deuxième partie, des nanocomposites ont été préparés avec du poly(butylène adipate-co-téréphtalate) (PBAT), un polymère hydrophobe d'origine fossile, en utilisant les NCCh comme agents de renfort. Néanmoins, à cause du caractère hydrophile de la chitine, les NCCh ont fait l'objet d'une modification chimique de leur surface afin de diminuer leur polarité et améliorer leur adhésion interfaciale avec le PBAT tout en prenant soin de préserver leur morphologie. Pour cela, deux mécanismes réactionnels ont été adoptés, d'une part, une estérification sans solvant avec de l'acide 3-phénylpropanoïque, et d'autre part, une réaction de carbamation en utilisant le n-octadecyl isocyanate. L'utilisation d'outils comme la RMN du solide et l'infrarouge nous a permis mettre en évidence l'état de ces deux modifications chimiques.

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