Abstract FR:

Ce travail de thèse a été réalisé dans le cadre de la valorisation de matériaux issus de la biomasse ligno-cellulosique. Une attention particulière a été portée sur la compréhension de la polymérisation de l’alcool furfurylique. L’étude de la polymérisation de l’alcool furfurylique avec un catalyseur naturel, la montmorillonite, a permis de comprendre que les phénomènes chimiques et physiques contrôlant la réactivité pouvaient être modulés et ainsi améliorer les propriétés thermiques finales du matériau. Un calcul original de la dépendance de l’énergie d’activation apparente à partir de mesures rhéométriques montre une excellente complémentarité avec la technique de DSC. La réaction est contrôlée initialement par les mécanismes chimiques alors que la fin de la réaction est contrôlée par le phénomène de diffusion. Le polyalcool furfurylique a été renforcé par des nanocharges inorganiques afin d’obtenir un matériau nanocomposite hybride organique/inorganique. Les nanocharges utilisées sont des silices sphériques d’une centaine de nanomètres ou en forme de cage d’une dizaine de nanomètres. Les résultats obtenus ont montré qu’une modification de surface des nanoparticules était nécessaire pour une bonne dispersion de la nanocharge. Une méthode originale d’incorporation de la silice « in-situ » a également été mise au point par la voie sol-gel. Cette méthode a consisté à former la silice pendant la polymérisation de l’alcool furfurylique. Les analyses effectuées mettent en évidence que la silice améliore les propriétés thermo-mecaniques de polyalcool furfurylique (augmentation de 58°C pour la dégradation thermique et de 50 °C pour la température de transition vitreuse).