Design of NIPUs through transfer reactions and complementary reactions

Conception de NIPU par des réactions de transfert et des réactions complémentaires Les polyuréthanes (PU) sont des matériaux polyvalents. Cependant, ces polymères sont traditionnellement synthétisés à partir d'isocyanates toxiques, ce qui soulève des préoccupations réglementaires. Cette thèse étudie deux stratégies plus durables pour la synthèse de polyuréthanes sans isocyanates (NIPU) : (1) la transuréthanisation des carbamates avec des diols et (2) la polymérisation radicalaire par thiol-ène. L'approche de transuréthanisation a été optimisée par le choix du catalyseur, le contrôle du ratio de monomères et le mode d’agitation, permettant d'obtenir des NIPU de masse molaire élevée (Mn jusqu'à 105 kg×mol) et présentant des propriétés thermiques (Tg de −68 °C à 128 °C) et mécaniques (module de Young = 20 à 1 200 MPa) ajustables. Le comportement mécanique de ces matériaux qui varie de celui d’élastomère souple à thermoplastique rigide a été valorisé avec succès pour l’élaboration d’adhésifs thermoplastiques thermofusibles (HMA). Les performances adhésives sont influencées par la polarité, la cristallinité et la capacité à générer des liaisons hydrogène. La stratégie thiol-ène a permis la synthèse de NIPU riches en soufre sans sous-produits d'urée, présentant une stabilité thermique, une flexibilité et une adhérence améliorées par rapport aux systèmes traditionnels. Un collage réactif a encore permis d’améliorer la résistance au cisaillement par recouvrement, supérieure à celle des HMA conventionnels. Toutes ces stratégies démontrent le potentiel des NIPU durables, adaptés aux applications d'adhésifs et d'élastomères et offrant des alternatives plus sûres aux polyuréthanes à base d'isocyanates.