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Synthesis of nitroxides and alkoxyamines
No full textNitroxide mediated polymerization is an important branch of controlled radical polymerisation, which has revolutionised the preparation of polymer architectures and compositions. This is the first book dedicated to the topic and covers the history and development of NMP, as well as current techniques of academic and industrial interest. The book will be of interest to polymer chemists and materials scientists at graduate level and above
INHIBITOR COMBINATION, RESIN MIXTURE CONTAINING SAME AND USE OF SAME
No full textThe use of a mixture of 5-pyrimidinol derivatives with sterically hindered phenol derivatives for adjusting the reactivity and the gel time of resin mixtures and reactive resin mortars based on radically polymerizable compounds is described. Furthermore, a resin mixture containing the inhibitor combination, a reactive resin mortar containing this resin mixture and two-component mortar systems with the reactive resin mortar according to the invention and a hardener with improved stability in storage and good low-temperature hardening properties are also described. The resin mixture according to the invention is suitable in particular for chemical fastening of construction elements in boreholes in various substrates
USE OF INHIBITOR COMBINATION, RESIN COMPOSITION, REACTIVE RESIN MORTAR, TWO-COMPONENT MORTAR COMPOSITION, USE OF THE TWO-COMPONENT MORTAR COMPOSITION FOR CHEMICAL FASTENING, AND PATRONE, CARTRIDGE AND FILM POUCH CONTAINING THE TWO-COMPONENT MORTAR COMPOSITION
No full textPROBLEM TO BE SOLVED: To use a mixture of a sterically hindered phenol derivative and a 5-pyrimidinol derivative for adjusting the reactivity and the gel time of a resin composition and reactive resin mortar based on a radically polymerizable compound.SOLUTION: There are provided a resin composition containing an inhibitor composition, reactive resin mortar containing this resin composition, and a two-component mortar composition which includes the reactive resin mortar and is improved in storage stability and low-temperature hardening properties. The resin composition is suitable in particular for chemical fastening of various underground structural parts in boreholes
Supplemental material for Collision-induced dissociation of stable nitroxides: A combined tandem mass spectrometry and computational study of TEMPO<sup>•</sup> and SG1<sup>•</sup>
No full textSupplemental Material for Collision-induced dissociation of stable nitroxides: A combined tandem mass spectrometry and computational study of TEMPO• and SG1• by Anouk Gaudel-Siri, Cathie Marchal, Vincent Ledentu, Didier Gigmes, Didier Siri and Laurence Charles in European Journal of Mass Spectrometry</p
Développement et modélisation cinétique de résines pour des matériaux composites avancés à base de polymères thermoplastiques
No full textL’objectif de cette thèse est de développer un matériau à base de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) amorcé par une réaction redox à température ambiante pour produire des composites thermoplastiques. Plus particulièrement, notre travail a consisté à étudier le mécanisme d’amorçage afin d’améliorer la formulation de la résine en terme de cinétique de polymérisation. Afin d’atteindre cet objectif, les paramètres d’Arrhenius de la décomposition d’amorceur ont été déterminés et intégrés dans un modèle de simulation numérique décrivant la polymérisation du MMA à température ambiante développé à l’aide du logiciel PREDICI. Basé sur cette simulation, des différents paramètres ont été testés dans le but de diminuer le temps de polymérisation. En complément de la détermination des paramètres du système d’amorçage, une étude de copolymérisation avec un grand nombre de comonomères a été effectuée. Cette étude a conduit à l’identification d’un monomère permettant d’accélérer la vitesse de polymérisation : le méthacrylate d’acetoacetoxyethyle (AAEMA). Une étude cinétique de ce monomère a été réalisée avec l’identification du coefficient de la vitesse de propagation kp ainsi que les paramètres de copolymérisation avec MMA, rMMA et rAAEMA. Les paramètres cinétiques, qui ont été déterminés expérimentalement, ont été vérifiés par une simulation numérique de copolymérisation de MMA et AAEMA.Composite materials are used for decades as high-performance materials in industry. Up to date these materials were based on non-recyclable thermoset polymers. Nowadays, environmental and economical restrictions enhance the development of recyclable composite materials. For answering that demand, research focuses on the development of recyclable thermoplastic polymer composites. Within this context, the work of this thesis focuses on the development of a material based on a poly(methyl methacrylate) (PMMA) resin initiated with a redox initiation system at room temperature in order to prepare thermoplastic composites. More precisely, our work consisted of studying this initiation system and to improve the kinetics of the resin formulation. For that purpose, the Arrhenius parameters of the initiator decomposition reaction were determined and implemented in a simulation model that describes the polymerization of MMA at room temperature. Based on the simulation carried out on the software PREDICI, several conditions were tested aiming in the decrease of the polymerization times. Besides investigating parameters concerning the initiation system, a copolymerization study, using a large variety of comonomers, was conducted. This study led to the identification of an interesting fast polymerizing methacrylate: acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEMA). The kinetics of this monomer were studied including the determination of the propagation rate coefficient kp and the copolymerization parameters with MMA rMMA and rAAEMA. The determined kinetic parameters were finally verified by a copolymerization simulation of MMA and AAEMA
Synthèse, étude et utilisation d’alcoxyamines photosensibles de TMIO
No full textDe nos jours, la photopolymérisation est devenue un procédé important dans le domaine de la science des polymères. Cette méthode présente de nombreux avantages : la rapidité de la réaction, l‘aspect environnemental (formation limitée de composés organiques volatils et possibilité de réaction à température ambiante) ou encore un contrôle spatial et temporel. Ce mode d‘activation photochimique appliqué pendant les dernières décennies aux techniques de polymérisation radicalaire contrôlée telles que l‘ATRP, la RAFT ou la NMP permet de contrôler les propriétés des polymères mais aussi la préparation de polymères à blocs. Parmi ces techniques, la photopolymérisation contrôlée par les nitroxydes (NMP²) nécessite l‘utilisation d‘une alcoxyamine photosensible dont un groupement chromophore est porté par un nitroxyde. Dans ce manuscrit, nous présentons aussi bien la préparation d‘alcoxyamines photosensibles que les études de leurs propriétés photochimiques analysées par spectroscopie d‘absorption et par expériences de résonance paramagnétique électronique. Nous avons évalué les capacités de polymérisation des meilleurs candidats obtenus dans des conditions de NMP². Enfin, une autre méthode a été testée en effectuant une réaction de NMP² à partir d‘alcoxyamines produites par ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization) ou par NMRC (Nitrone-Mediated Radical Coupling)Nowadays, photopolymerization has become an important process in the field of polymer science. This method presents several advantages such as the speed of the reaction, the environmental-friendly side (limited formation of released volatile organic compound and possibility of a reaction at room temperature) but also a spatial and temporal control. This photochemical approach applied in the past decades to controlled radical polymerization techniques such as ATRP, RAFT or NMP enable the control of polymer properties but also the preparation of block polymers. Among these techniques, the Nitroxide-Mediated Photopolymerization (NMP²) requires the use of a photosensitive alkoxyamine which has a chromophore group on the nitroxide moiety. In this manuscript, we present both the synthesis of photosensitive alkoxyamines and the studies of their photochemical properties investigated by absorption spectroscopy and by electron spin resonance experiments. We evaluated the polymerization abilities of the best obtained candidates. Finally, another approach has been tested to perform a reaction of NMP² from alkoxyamines made by ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization) or via NMRC (Nitrone-Mediated Radical Coupling
Nitroxide mediated photopolymerization : photosensitive alkoxyamine synthesis, mechanistic studies and applications
No full textLa photopolymérisation radicalaire contrôlée (P2RC) est un domaine en plein essor en science des matériaux. En effet, ce procédé permet d’envisager la synthèse de polymères à architecture complexe dans des conditions douces et constitue une approche de choix pour élaborer des couches de polymères microstructurées. Dans ce contexte, l’extension des techniques RAFT, ATRP et NMP à un mode photochimique est principalement étudiée. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés en particulier à la technique de NMP2 (Nitroxide Mediated Phototopolymerization). Typiquement nous avons préparé des alcoxyamines photosensibles pour un contrôle de la polymérisation sous irradiation. Une attention spéciale a été portée sur la compréhension du mécanisme régissant le procédé et sur des relations structure/réactivité. De plus les meilleurs candidats ont été testés en NMP2 et plus particulièrement pour la conception de motifs structurés de polymères sur surface. Enfin, de nouvelles approches ont été explorées pour effectuer une NMP2 avec notamment l’ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization).Controlled radical photopolymerization represents a rapidly emerging field in material science. This process is characterized by important advantages and provides the possibility to prepare complex polymer architectures in mild conditions such as patterns. In recent years, the development of controlled radical photopolymerizations, such as RAFT, ATRP and NMP, is recognized as particularly interesting and powerful. In this context, we focused our research to the development of the NMP2 polymerization. In line with this research context, the topic of this thesis was to prepare alkoxyamines for a photochemical control. Particular attention has been focused on understanding the mechanism governing the process and structure/reactivity relationships. In addition, the best candidates were tested in NMP2 process and more particularly to the preparation of polymer patterns on surface. Finally, new approaches have been explored to perform NMP2 such as ESCP (Enhanced Spin Capturing Polymerization)
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Limits and Potential of the Radical Ring-Opening Polymerization for the Synthesis of Polyesters
No full textLa Polymérisation Radicalaire par Ouverture de Cycle (R-ROP) est une méthode de synthèse de polymères contenant des fonctions chimiques de choix dans le squelette carboné grâce à un mécanisme d'addition-fragmentation. L'utilisation de monomères spécifiques, les Acétals Cétènes Cycliques (CKA), permet dans certaines conditions l'obtention de polyesters aliphatiques dont la propriété de (bio)dégradation présente de nombreuses applications. Cette méthode relativement peu étudiée depuis les années 1980 présente un fort potentiel mais également de nombreuses limites. Ce travail de thèse a consisté à comprendre l'origine de ces limites pour tenter d'y apporter des solutions, grâce à une approche combinée expérience-théorie.Nous avons montré que l'obtention exclusive de polyesters découle d'une compétition cinétique et que le comportement des différents monomères s'explique par des interactions orbitalaires dépendant de la géométrie, la flexibilité et la substitution des cycles. D'autre part, nous avons mis en évidence l'extrême difficulté de propagation des monomères propageant via des radicaux stabilisés par des cycles aromatiques. Cette faible réactivité inhérente à la double liaison riche en électrons des CKA est également la cause de l'incorporation restreinte des monomères cycliques en copolymérisation avec des monomères vinyliques usuels. La rationalisation de la copolymérisation a été mise à profit pour réaliser des copolymérisations de type statistique et alternée. Enfin, l'étude du contrôle de la R-ROP par les nitroxydes a montré la présence de réactions secondaires propres à ce système et permettant actuellement un contrôle partiel de la polymérisation.The Radical Ring-Opening Polymerization (R-ROP) is a synthetic pathway to introduce chemical functions into a polymer backbone due to an addition-fragmentation mechanism. Using specific monomers like Cyclic Ketene Acetals (CKA) in the right conditions allows preparing aliphatic polyesters which have numerous applications thanks to their (bio)degradability. This method has been quite faintly investigated since the 1980s and even if it has a great potential, it suffers of numerous limitations. This PhD work consisted in the understanding of those limitations to try bringing solutions to them, with a combined approach of experiments and theory.We first demonstrated that the exclusive preparation of polyesters comes from a kinetic competition. The behavior of the distinct monomers is explained by orbital interactions depending on the geometry, flexibility and substitution of the cycles. Then, we highlighted the extremely difficult propagation of the monomers propagating with stabilized aromatic radicals. This low reactivity inherent to the electron-rich double link of the CKAs is also the cause of low polyester introduction during the copolymerization with usual vinyl monomers. We took advantage of the CKA copolymerization rationalization to realize statistical and alternate copolymerizations. At last, the study of the nitroxide mediated R-ROP demonstrated the occurrence of side reactions characteristic of this system that allow at present a partial control of the polymerization
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