Abstract FR:

Ce travail de thèse s’est inscrit au sein du projet européen Ecobinders dont l’objectif est le développement de nouveaux matériaux valorisant des produits dérivés de la biomasse tels que l’alcool furfurylique et/ou la lignine. De manière à comprendre les phénomènes physico-chimiques complexes mis en jeu lors des procédés d’élaboration et afin d’optimiser les propriétés de ces nouveaux matériaux, plusieurs approches originales ont été envisagées. Des études théoriques, comme l’analyse cinétique « sans modèle », u des techniques de pointe comme la calorimétrie multifréquence, la rhéométrie dynamique ont apporté un éclairage nouveau sur certains aspects fondamentaux. Lors de la polymérisation de l’alcool furfurylique, différentes étapes cinétiquement déterminantes ont mises en évidence et ont été attribuées soit à un contrôle par les mécanismes réactionnels ou à un contrôle par la diffusion. La polymérisation combinée alcool furfurylique / lignine a été étudiée et a permis l’élaboration de résines et de matrices thermodurcies. Les phénomènes de relaxation de la lignine ont été approfondis. Ceci a permis d’expliquer plus en détails le rôle de l’eau adsorbée, du vieillissement thermique et de mettre en évidence les aspects cinétiques. Enfin, des nano-hybrides ont été développés par deux voies distinctes. La voie sol-gel a été envisagée pour élaborer un nanocomposite alcool polyfurfurylique / silice qui a montré une amélioration de certaines propriétés mécaniques et thermiques. Un nouveau nano-composite argile / lignite / fibres naturelles a été développé par dispersion mécanique. Les propriétés barrières des feuillets d’argile ont amélioré la résistance thermique de ce matériau.