Abstract

Ces dernières années, les liquides ioniques (LI) ont suscité un grand intérêt dans le domaine des matériaux, en raison de leur faible tension de vapeur, de leurs bonnes stabilités chimique et thermique, du nombre infini de combinaisons cation-anion, de leur conductivité ionique élevée et de leur capacité pour dissoudre les polymères. De plus, leur faible température de fusion leur permet d’être compatibles avec la température du procédé polymère. Ces caractéristiques les rendent attractifs dans un large éventail de domaines, tels que les électrolytes, les lubrifiants, les plastifiants et les additifs de matériaux.

Récemment, peu d’auteurs ont démontré la réactivité des liquides ioniques vis-à-vis de l’époxy afin de former de nouveaux réseaux à base d’époxy. En 2012, l’initiation de l’homopolymérisation d’un système époxy par un IL à base d’imidazolium a été démontrée. Quelques années plus tard, la même équipe a étendu l’étude aux IL à base de pyridinium et de phosphonium et a souligné qu’ils ont également la capacité de former de nouveaux réseaux époxy sans l’aide d’un durcisseur conventionnel. Ces études ont mis en évidence le rôle clé des IL et leur impact sur les propriétés finales du matériau. En effet, la stabilité thermique, la transition vitreuse et l’hydrophobie peuvent être augmentées du fait de la présence d’ILs incorporés dans le réseau époxy. Cependant, de nombreuses questions restent en suspens, notamment sur la formation de réseaux et les mécanismes induits par les IL à base de phosphonium vers le prépolymère époxy.

La présente étude propose de compléter les connaissances sur ces nouveaux réseaux époxy-liquide ionique, en apportant les dernières briques à une compréhension complète au travers de la mobilité moléculaire. L’étude des relaxations moléculaires observées par spectroscopie diélectrique ainsi que des caractérisations par analyse mécanique dynamique ont permis d’analyser finement le réseau époxy formé par homopolymérisation. Une attention particulière sera portée sur la conductivité électrique et sa dépendance avec le champ électrique et la température.

Sébastien Pruvost, T. Lefort, J. Duchet-Rumeau, D. Bachellerie, S. Livi, F. Jacquier, A. Girodet

Presented at Colloque GFP