FR3087441A1 - Polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin and their preparation - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet des dérivés polyhydroxytéléchéliques d'épichlorhydrine répondant à la formule (I) ou à la formule (I'): formule (I) dans laquelle A est le reste d'un polyol de formule A-(OH)m, dans laquelle m est un entier au moins égal à 3 (m ≥ 3), ledit polyol présentant une masse moléculaire comprise entre 92 et environ 500 g/mol, et n est un entier, pas forcément le même pour tous les m groupes, compris entre 1 et 50 (1 ≤ n ≤ 50) ; formule (I') dans laquelle A' est le reste d'un polyol de formule (I) ci-dessus, dont la masse moléculaire moyenne en nombre est inférieure à environ 5000 g/mol, o = m et p est un entier, pas forcément le même pour tous les o groupes, compris entre 1 et < 50 ((1 ≤ p ≤ 50) ; ainsi que les mélanges d'au moins deux tels dérivés de formule (I) avec des A différents, les mélanges d'au moins deux tels dérivés de formule (I') avec des A' différents et les mélanges d'au moins un dérivé de formule (I) et d'au moins un dérivé de formule (I'). Ces dérivés plurifonctionnels sont particulièrement intéressants comme précurseurs de polyazotures de glycidyle hydroxytéléchéliques. The present invention relates to polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin corresponding to formula (I) or to formula (I '): formula (I) in which A is the residue of a polyol of formula A- (OH) m, in which m is an integer at least equal to 3 (m ≥ 3), said polyol having a molecular mass of between 92 and approximately 500 g / mol, and n is an integer, not necessarily the same for all the m groups, between 1 and 50 (1 ≤ n ≤ 50); formula (I ') in which A 'is the residue of a polyol of formula (I) above, the number average molecular weight of which is less than about 5000 g / mol, o = m and p is an integer, not necessarily the same for all o groups, between 1 and <50 ((1 ≤ p ≤ 50); as well as mixtures of at least two such derivatives of formula (I) with different A's, mixtures of at least two such derivatives of formula (I ') with different A' and mixtures of at least one derivative of formula (I) and at least one derivative of formula (I '). These plurifunctional derivatives are particularly advantageous as precursors of hydroxytelechelic glycidyl polyazides.
Description
La présente invention a pour objet : des composés polyhydroxytéléchéliques, plus précisément des dérivés polyhydroxytéléchéliques d'épichlorhydrine, un procédé de préparation desdits composés, ainsi que les matériaux énergétiques susceptibles d'être obtenus par azidation desdits composés.The present invention relates to: polyhydroxytelechelic compounds, more precisely polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin, a process for preparing said compounds, as well as energetic materials capable of being obtained by azidation of said compounds.
La présente invention s'inscrit dans le domaine de la propulsion.The present invention falls within the field of propulsion.
Elle s'inscrit dans le contexte des propergols solides, plus précisément dans celui des liants de propergols composites.It falls within the context of solid propellants, more precisely in that of binders for composite propellants.
Les polybutadiènes hydroxytéléchéliques (PBHT), dont la synthèse est basée sur la polymérisation du 1,3-butadiène, ont été et sont encore très utilisés dans la formulation des propergols composites chargés, notamment en perchlorate d'ammonium.Hydroxytelechelic polybutadienes (PBHT), the synthesis of which is based on the polymerization of 1,3-butadiene, have been and still are widely used in the formulation of composite propellants loaded, in particular with ammonium perchlorate.
Ils constituent (réticulés via leurs fonctions hydroxyle terminales par des polyisocyanates) des liants de choix, de par leurs propriétés physiques et mécaniques, mais pêchent de par leur absence de pouvoir énergétique.They constitute (crosslinked via their terminal hydroxyl functions by polyisocyanates) of the binders of choice, by virtue of their physical and mechanical properties, but fail due to their lack of energetic power.
D'où de nombreuses recherches menées pour trouver des liants énergétiques performants, recherches menées notamment sur les polyazotures de glycidyle (PAG) (hydroxytéléchéliques, susceptibles d'être réticulés via leurs fonctions hydroxyle terminales par des polyisocyanates ou via certaines de leurs fonctions azotures par des agents de réticulation avec fonctions alcynes) et sur d'autres polymères azotés (notamment à motifs tétrazène).Hence a great deal of research carried out to find high-performance energy binders, research carried out in particular on glycidyl polyazides (PAG) (hydroxytelechelic, capable of being crosslinked via their terminal hydroxyl functions by polyisocyanates or via some of their azide functions by crosslinking agents with alkyne functions) and on other nitrogenous polymers (in particular containing tetrazene units).
Les polyazotures de glycidyle hydroxytéléchéliques (PAGs) sont obtenus par azidation de polyépichlorhydrines (PECHs) (polymère précurseur hydroxytéléchélique), elles-mêmes obtenues à partir de l'épichlorhydrine (ECH).Hydroxytelechelic glycidyl azides (PAGs) are obtained by azidation of polyepichlorohydrins (PECHs) (hydroxytelechelic precursor polymer), themselves obtained from epichlorohydrin (ECH).
Pour l'obtention d'une polyépichlorhydrine (PECH) (hydroxytéléchélique), l'épichlorhydrine (ECH) est donc polymérisée.To obtain a polyepichlorohydrin (PECH) (hydroxytelechelic), epichlorohydrin (ECH) is therefore polymerized.
La polymérisation en cause, pour l'obtention de masses moléculaires 2 d'environ 2000 à environ 5000 g/mol (mieux maitrisée pour l'obtention de masses moléculaires d'environ 2000 girnol), est aujourd'hui une polymérisation cationique mise en oeuvre dans un solvant chloré, tel le dichloroéthane (DCE), en présence d'au moins un catalyseur, tel le S chlorure d'étain IV ou l'éthérate de trifluorure de bore (BF30Et2), voire aussi en présence d'au moins un co-catalyseur acide.The polymerization in question, for obtaining molecular masses 2 of approximately 2000 to approximately 5000 g / mol (better controlled for obtaining molecular masses of approximately 2000 girnol), is today a cationic polymerization carried out in a chlorinated solvent, such as dichloroethane (DCE), in the presence of at least one catalyst, such as S tin IV chloride or boron trifluoride etherate (BF30Et2), or even also in the presence of at least one acid co-catalyst.
L'épichlorhydrine est ajoutée lentement (la réaction est très exothermique) à une solution renfermant au moins un amorceur et le au moins un catalyseur (voire, en sus, le au moins un co-catalyseur) dans le solvant.The epichlorohydrin is added slowly (the reaction is very exothermic) to a solution containing at least one initiator and the at least one catalyst (or even, in addition, the at least one co-catalyst) in the solvent.
La demande 10 FR 2 638 751, publiée en mai 1990, décrit cette réaction de polymérisation cationique.Application FR 2 638 751, published in May 1990, describes this cationic polymerization reaction.
Elle mentionne l'utilisation, à titre d'amorceurs, de nombreux composés chimiques dont la formule renferme au moins une fonction alcool, notamment l'utilisation de tels composés dont la formule renferme de 1 à 4 fonctions alcools.It mentions the use, as initiators, of numerous chemical compounds whose formula contains at least one alcohol function, in particular the use of such compounds whose formula contains from 1 to 4 alcohol functions.
Elle n'illustre, en fait, que l'utilisation, au sein 15 du dichloroéthane (DCE), d'alcools di-fonctionnels, et tout particulièrement celle du 1,4-bis(hydroxyméthyl)cyclohexane.It illustrates, in fact, only the use, within dichloroethane (DCE), of di-functional alcohols, and very particularly that of 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane.
Depuis de nombreuses années, on opère conventionnellement dans le dichloroéthane (DCE) avec le 1,4-butane diol ou le chloropropane diol (3-chloro,1,2-propanediol) comme amorceur, en présence de tétrachlorure d'étain ou d'éthérate de 20 trifluorure de bore (catalyseur) et d'acide trichloroacétique (co-catalyseur).For many years, conventionally has been carried out in dichloroethane (DCE) with 1,4-butanediol or chloropropanediol (3-chloro, 1,2-propanediol) as initiator, in the presence of tin tetrachloride or of Boron trifluoride etherate (catalyst) and trichloroacetic acid (cocatalyst).
Les inventeurs se sont intéressés à la polymérisation cationique de l'épichlorhydrine sous deux aspects : les polyépichlorhydrines (PECHs) préparées 25 conventionnellement sont essentiellement linéaires.The inventors were interested in the cationic polymerization of epichlorohydrin from two aspects: the polyepichlorohydrins (PECHs) prepared conventionally are essentially linear.
Leur cinétique de croissance, au cours de leur allongement, est de plus en plus faible.Their growth kinetics, during their elongation, are weaker and weaker.
Les polyazotures de glycidyle hydroxytéléchéliques (PAGs) préparés (à partir desdites polyépichlorhydrines (PECHs), polymère précurseur), essentiellement linéaires eux aussi, une fois réticulés, ne présentent pas 3 des propriétés mécaniques très satisfaisantes.The hydroxytelechelic glycidyl polyazides (PAGs) prepared (from said polyepichlorohydrins (PECHs), precursor polymer), which are also essentially linear, once crosslinked, do not exhibit very satisfactory mechanical properties.
Les inventeurs ont cherché à obtenir des structures de poiyépichlorhydrine (PECH = polymère précurseur de PAG) plus intéressantes, des structures polyfonctionnelles (présentant une fonctionnalité supérieure à 2) ; 5 l'utilisation du dichioroéthane (DCE) comme solvant est à ce jour soumise à autorisation (en référence au règlement REACH).The inventors sought to obtain more interesting polyepichlorohydrin structures (PECH = PAG precursor polymer), polyfunctional structures (having a functionality greater than 2); 5 the use of dichioroethane (DCE) as a solvent is currently subject to authorization (with reference to the REACH regulation).
Elle posera sans nul doute de plus en plus de problèmes.It will undoubtedly pose more and more problems.
Les inventeurs ont donc aussi cherché des solvants alternatifs (moins toxiques).The inventors therefore also sought alternative solvents (less toxic).
Il est du mérite desdits inventeurs, dans un tel contexte, de 10 proposer des conditions de mise en oeuvre de la « polymérisation » cationique originales, quant à la nature de l'amorceur (polyol au moins trifonctionnel) et aussi avantageusement quant à la nature du solvant (moins toxique que le dichioroéthane (DCE)), conditions qui autorisent une maîtrise de la polyfonctionnalité des composés hydroxytéléchéliques 15 préparés, composés de type dérivés polyhydroxychéliques d'épichlorhydrine, particulièrement intéressants comme précurseurs de polyazotures de glycidyle hydroxytéléchéliques (PAG).It is to the merit of said inventors, in such a context, to propose original conditions for carrying out the cationic “polymerization”, as regards the nature of the initiator (at least trifunctional polyol) and also advantageously as regards the nature. of the solvent (less toxic than dichioroethane (DCE)), conditions which allow control of the polyfunctionality of the hydroxytelechelic compounds prepared, compounds of the polyhydroxychelic derivative type of epichlorohydrin, particularly useful as precursors of polyhydroxytelechelic glycidyl azides (PAG).
On peut d'ores et déjà insister sur le fait que les bons résultats obtenus n'étaient nullement acquis par avance (la réactivité de l'épichlorhydrine étant notamment 20 sensible à la nature du solvant dans lequel elle est en solution).We can already insist on the fact that the good results obtained were by no means acquired in advance (the reactivity of epichlorohydrin being in particular sensitive to the nature of the solvent in which it is in solution).
On a parlé de « polymérisation », mais on voit plus avant dans le présent texte, que la réaction amorceur + épichlorhydrine n'amorce pas forcément une réaction de polymérisation (cela dépend bien évidemment de la quantité d'épichlorhydrine mise à réagir sur l'amorceur présentant un 25 nombre donné de fonctions hydroxyle réactives) et que donc certains des composés de l'invention (dérivés polyhydroxychéliques d'épichlorhydrine) ne sont pas des polymères (tout particulièrement les composés de formule (I) (voir ci-après) dans laquelle n = 1).We have spoken of “polymerization”, but we see further on in the present text that the initiator + epichlorohydrin reaction does not necessarily initiate a polymerization reaction (this obviously depends on the amount of epichlorohydrin reacted with the initiator exhibiting a given number of reactive hydroxyl functions) and that therefore some of the compounds of the invention (polyhydroxychelic derivatives of epichlorohydrin) are not polymers (very particularly the compounds of formula (I) (see below) in which n = 1).
Ces composés sont toutefois des poly(n 3)épichlorhydrines.These compounds are, however, poly (n 3) epichlorohydrins.
4 Pour ce qui concerne les polymères (issus d'une réaction de polymérisation), ils répondent à la formule (I) ci-après dans laquelle n 2 et existent, cela ne surprendra pas l'homme du métier, en mélange (toutes les molécules de formule (I), obtenues à partir d'un amorceur (à m 5 fonctions alcool réactives) et d'épichlorhydrine, ne répondent pas toutes à la même formule (I), n n'étant pas forcément le même pour toutes les m branches d'une molécule de formule (I) et lesdites m branches de différentes longueurs n'étant pas forcément distribuées de la même façon pour toutes les molécules de formule (I)).4 As regards the polymers (resulting from a polymerization reaction), they correspond to formula (I) below in which n 2 and exist, this will not surprise those skilled in the art, as a mixture (all molecules of formula (I), obtained from an initiator (with m 5 reactive alcohol functions) and of epichlorohydrin, do not all correspond to the same formula (I), not necessarily being the same for all m branches of a molecule of formula (I) and said m branches of different lengths not necessarily distributed in the same way for all molecules of formula (I)).
10 On conçoit la complexité des composés et mélanges en cause et l'approche « conventionnelle » par une (unique) formule, en fait la formule (T) ou la formule (F).The complexity of the compounds and mixtures involved and the "conventional" approach are understood by a (single) formula, in fact formula (T) or formula (F).
Selon son premier objet, la présente invention concerne donc des composés polyhydroxytéléchéliques des dérivés 15 polyhydroxytéléchéliques d'épichlorhydrine - du type évoqué ci-dessus, i.e. obtenus à partir d'un amorceur polyol (présentant une fonctionnalité d'au moins 3) et d'épichlorhydrine.According to its first object, the present invention therefore relates to polyhydroxytelechelic compounds of polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin - of the type mentioned above, ie obtained from a polyol initiator (having a functionality of at least 3) and of epichlorohydrin.
Des précisions sont données ci-après sur le procédé d'obtention desdits composés, qui constitue le deuxième objet de l'invention.Details are given below on the process for obtaining said compounds, which constitutes the second subject of the invention.
20 Lesdits composés, qui constituent le premier objet de la présente invention, répondent à la formule (I) ou à la formule (I') ci-après : (I) 25 5 (F) - formule (I) dans laquelle 5 - A est le reste d'un polyol de formule A-(0F1)r,' dans laquelle m est un entier au moins égal à 3 (m 3), ledit polyol présentant une masse moléculaire comprise entre 92 et environ 500 g/mol, et - n est un entier, pas forcément le même pour tous les m groupes 10 oY , compris entre 1 et 50 (1 n 50) ; - formule(1) dans laquelle - A' est le reste d'un polyol de formule (I) ci-dessus, dont la masse moléculaire moyenne en nombre est inférieure à environ 5000 g/mol, o = m, et 15 - p est un entier, pas forcément le même pour tous les o groupes , compris entre 1 et 50 ((1 n S 50).Said compounds, which constitute the first object of the present invention, correspond to formula (I) or to formula (I ') below: (I) 25 5 (F) - formula (I) in which 5 - A is the residue of a polyol of formula A- (0F1) r, 'in which m is an integer at least equal to 3 (m 3), said polyol having a molecular mass of between 92 and approximately 500 g / mol, and - n is an integer, not necessarily the same for all the m 10 oY groups, between 1 and 50 (1 n 50); - formula (1) in which - A 'is the residue of a polyol of formula (I) above, the number average molecular mass of which is less than about 5000 g / mol, o = m, and 15 - p is an integer, not necessarily the same for all o groups, between 1 and 50 ((1 n S 50).
Selon son premier objet, la présente invention concerne également 6 les mélanges de tels dérivés de formule (I) avec des A de nature différente (mélanges d'au moins deux tels dérivés) et les mélanges de tels dérivés de formule (I') avec des A' de nature différente (mélanges d'au moins deux tels dérivés).According to its first subject, the present invention also relates to mixtures of such derivatives of formula (I) with A of different nature (mixtures of at least two such derivatives) and mixtures of such derivatives of formula (I ') with A 'of different nature (mixtures of at least two such derivatives).
On conçoit que de tels mélanges peuvent être 5 obtenus « directement » avec utilisation conjointe d'au moins deux amorceurs différents (respectivement deux amorceurs A différents ou deux amorceurs A' différents) et/ou avec utilisation d'un unique amorceur A ou A' capable de se décomposer, in situ, au moins partiellement, en au moins un autre amorceur Al ou A'l (on pense au saccharose qui peut, au 10 moins en partie, être hydrolysé en fructose et glucose) ; ou « indirectement» par mélange d'au moins deux composés de formule (I) (avec des A de nature différente) obtenus préalablement ou d'au moins deux composés de formule (I') (avec des A' de nature différente) obtenus préalablement.It will be understood that such mixtures can be obtained "directly" with the joint use of at least two different initiators (respectively two different initiators A or two different initiators A ') and / or with the use of a single initiator A or A'. capable of decomposing, in situ, at least partially, into at least one other initiator A1 or A1 (this is referred to as sucrose which can, at least in part, be hydrolyzed to fructose and glucose); or “indirectly” by mixing at least two compounds of formula (I) (with A's of different nature) obtained previously or of at least two compounds of formula (I ') (with A' of different nature) obtained previously.
15 Ne sauraient être exclus du cadre de l'invention les mélanges d'au moins un composé de formule (I) et d'au moins un composé de formule (I').Mixtures of at least one compound of formula (I) and at least one compound of formula (I ') cannot be excluded from the scope of the invention.
Pour ce qui concerne la formule (I) - on comprend que A est le reste d'un polyol amorceur, au moins 20 trifonctionnel, de formule A-(OH)m, m étant donc un entier au moins égal à 3 (m 3).With regard to formula (I) - it is understood that A is the residue of an initiator polyol, at least trifunctional, of formula A- (OH) m, m therefore being an integer at least equal to 3 (m 3 ).
On comprend ainsi que ledit composé de formule (I) n'est pas un composé linéaire ; sa structure présentant m groupes (m branches) (chacun(e) d'une longueur fixée par la valeur de n la concernant) et chacun desdits m groupes (branches) se terminant par un 25 groupe hydroxyle ; d'où la polyfonctionnalité.It is thus understood that said compound of formula (I) is not a linear compound; its structure having m groups (m branches) (each of a length fixed by the value of n relating to it) and each of said m groups (branches) ending in a hydroxyl group; hence the polyfunctionality.
Ledit entier est avantageusement au moins égal à 5 (m 5), pour une plus importante polyfonctionnalité.Said integer is advantageously at least equal to 5 (m 5), for a greater polyfunctionality.
Il est généralement inférieur ou égal à 10 (i.e. généralement compris entre 3 et 10 (3 s m 10), avantageusement entre 5 et 10 (5 m 5_ 10)).It is generally less than or equal to 10 (i.e. generally between 3 and 10 (3 s m 10), advantageously between 5 and 10 (5 m 5_ 10)).
Le polyol de formule A-(OH), présente une 7 masse moléculaire comprise entre 92 et environ 500 g/mol (valeurs extrêmes comprises).The polyol of formula A- (OH) has a molecular weight of between 92 and about 500 g / mol (including extreme values).
La valeur minimale de 92 correspond au poly(m = 3)ol, stable, de plus petite masse moléculaire : le propane triol.The minimum value of 92 corresponds to the poly (m = 3) ol, stable, of smaller molecular mass: propane triol.
La niasse moléculaire du polyol amorceur est limitée (à environ 5 500 g/mol), en référence notamment au rapport : masse de l'amorceur/masse du produit final, de sorte plus généralement que le reste A n'influe pas trop sur les caractéristiques du produit final de formule (I).The molecular mass of the initiator polyol is limited (to approximately 5500 g / mol), with particular reference to the ratio: mass of initiator / mass of the final product, so more generally that the remainder A does not have too much influence on the characteristics of the final product of formula (I).
On liste ci-après, de façon nullement limitative, des valeurs de A convenables (qui correspondent à des amorceurs de formule A-(OH)m 10 convenables).Below is a list, without limitation, of suitable A values (which correspond to suitable initiators of formula A- (OH) m).
Ainsi, A peut-il notamment correspondre au reste d'un polyol choisi parmi le triméthyloléthane (TME ; m = 3 ; Mn = 120,15 g/mol), le tris(hydroxyméthyl)proparie (TMP ; m = 3 ; Mn = 134,17 g/mol), le tris(hydroxyméthyl)nitrométhane (TNM ; m = 3 ; Mn = 151,118 g/mol), un butanetriol (m = 3 ; Mn = 106,12 g/mol), le 15 pentaérythritol (PLI I ; m= 4 ; Mn = 136,15 g/mol), le di(triméthyloléthane) (DTME ; m = 4 ; Mn = 222,3 g/mol), le di(triméthylolpropane) (DTMP ; m = 4 ; Mn = 250,33 g/mol) , le saccharose (m = 8 ; Mn = 342,29 g/mol), le glucose (m = 5 ; Mn = 180,156 g/mol), le fructose (m = 5 ; Mn = 180,16 g/mol), le 20 dipentaérythritol (DPEn ; m = 6 ; Mn = 254,28 g/mol)), le tripentaérythritol (TPt I I ; m = 8 ; Mn = 372,41 g/mol)) et la cellulose (Mn d'au maximum environ 500 g/mol).Thus, A can in particular correspond to the remainder of a polyol chosen from trimethylolethane (TME; m = 3; Mn = 120.15 g / mol), tris (hydroxymethyl) proparie (TMP; m = 3; Mn = 134.17 g / mol), tris (hydroxymethyl) nitromethane (TNM; m = 3; Mn = 151.118 g / mol), butanetriol (m = 3; Mn = 106.12 g / mol), pentaerythritol ( PLI I; m = 4; Mn = 136.15 g / mol), di (trimethylolethane) (DTME; m = 4; Mn = 222.3 g / mol), di (trimethylolpropane) (DTMP; m = 4 ; Mn = 250.33 g / mol), sucrose (m = 8; Mn = 342.29 g / mol), glucose (m = 5; Mn = 180.156 g / mol), fructose (m = 5; Mn = 180.16 g / mol), dipentaerythritol (DPEn; m = 6; Mn = 254.28 g / mol)), tripentaerythritol (TPt II; m = 8; Mn = 372.41 g / mol) ) and cellulose (Mn of at most about 500 g / mol).
Avantageusement, A est le reste d'un polyol choisi parmi le tris(hydroxyméthyl)nitrométhane (TNM), le glucose, le fructose, le dipentaérythritol (DPE I I ), le saccharose, 25 le tripentaérythritol (TPL I I) et la cellulose ; très avantageusement, A est le reste d'un polyol choisi parmi le glucose, le fructose, le dipentaérythritol (Dl% I I), le saccharose, le tripentaérythritol (TPL I I) et la cellulose ; - on comprend que n représente le nombre d'unités (de motifs) d'épichlorhydrine sur chaque branche m (au sein de chaque groupe m).Advantageously, A is the residue of a polyol chosen from tris (hydroxymethyl) nitromethane (TNM), glucose, fructose, dipentaerythritol (DPE I I), sucrose, tripentaerythritol (TPL I I) and cellulose; very advantageously, A is the residue of a polyol chosen from glucose, fructose, dipentaerythritol (Dl% I I), sucrose, tripentaerythritol (TPL I I) and cellulose; - It is understood that n represents the number of units (of units) of epichlorohydrin on each branch m (within each group m).
8 Lorsque n = 1, les composés de formule (I), ne sont pas, comme indiqué ci-dessus, des polymères ; leur formule (I) renferme toutefois m unités d'épichlorhydrine (au moins 3 unités d'épichlorhydrine) ; il s'agit de poly(n 3) épichlorhydrines.8 When n = 1, the compounds of formula (I) are not, as indicated above, polymers; their formula (I) however contains m units of epichlorohydrin (at least 3 units of epichlorohydrin); these are poly (n 3) epichlorohydrins.
Lorsque la valeur de n s'accroît, on peut alors parler 5 de la présence d'unités récurrentes d'épichlorhydrine sur au moins certaines puis chacune des m branches (des m groupes) de la formule (I) d'un polymère.When the value of n increases, it is then possible to speak of the presence of recurring units of epichlorohydrin on at least some and then each of the m branches (of the m groups) of formula (I) of a polymer.
On a expressément indiqué que le nombre d'unités récurrentes, n, est, dans les m branches (m groupes), identique ou différent.It has been expressly indicated that the number of recurring units, n, is, in the m branches (m groups), identical or different.
En effet, chacune desdites branches ne croit pas forcément à la 10 même vitesse (voir la description du procédé ci-après).In fact, each of said branches does not necessarily grow at the same speed (see the description of the method below).
C'est pour des raisons évidentes de simplification, qu'un unique n est montré sur la formule (I) ; - on a indiqué que n (le n identique de chacune des m branches de même longueur (dans l'hypothèse où lesdites m branches présentent le 15 même nombre n d'unité(s) d'épichlorhydrine) ou chacun des n dont au moins deux présentent des valeurs différentes (au moins deux des m branches ne présentant pas le même nombre n d'untités épichlorhydrine)) est inférieur ou égal à 50.It is for obvious reasons of simplification that a unique n is shown in formula (I); - it has been indicated that n (the identical n of each of the m branches of the same length (on the assumption that said m branches have the same number n of epichlorohydrin unit (s)) or each of the n of which at least two have different values (at least two of the m branches not having the same number n of epichlorohydrin units)) is less than or equal to 50.
Une limite supérieure s'impose en référence à la viscosité du milieu de synthèse dans lequel le composé est obtenu, à la 20 processabilité dudit milieu, à la cinétique de croissance des m groupes qui va en diminuant... et également en référence à la masse moléculaire moyenne visée pour le composé de formule (I).An upper limit is imposed with reference to the viscosity of the synthesis medium in which the compound is obtained, to the processability of said medium, to the growth kinetics of the m groups which is decreasing ... and also with reference to the target average molecular mass for the compound of formula (I).
On a avantageusement n, entier, compris entre 7 et 40 (7 5_ n 5_ 40).There is advantageously n, integer, between 7 and 40 (75_ n 5_ 40).
On propose, ci-après, à titre purement illustratif, les formules 25 développées de quelques composés de formule (I) selon l'invention (on rappelle incidemment que les n indiqués, dans une formule, peuvent varier d'une chaîne à l'autre) : - formule (I) dans laquelle A est le reste du TME : 5 - formule (I) dans laquelle A est le reste du TMP : 10 - formule (I) dans laquelle A est le reste du PETT : 15 10 - formule (I) dans laquelle A est le reste du TPE i I : li GI - formule (I) dans laquelle A est le reste du DPE I I : CI 11 - formule (I) dans laquelle A est le reste du saccharose : - formule (I) dans laquelle A est le reste du glucose : 5 1.0 12 - formule (1) dans laquelle A est le reste du fructose : te 0-/ efo tu Çc + C: H 5 Les composés de formule (I') sont des composés de deuxième génération dans la mesure où le A' de ladite formule (I') est le reste d'un polyol de formule (I) (dont les au moins trois branches sont plus ou moins 10 longues).The structural formulas of some compounds of formula (I) according to the invention are proposed hereinafter, purely by way of illustration (it will be recalled incidentally that the n indicated in a formula may vary from chain to chain. other): - formula (I) in which A is the remainder of TME: 5 - formula (I) in which A is the remainder of TMP: 10 - formula (I) in which A is the remainder of PETT: 15 10 - formula (I) in which A is the remainder of TPE i I: li GI - formula (I) in which A is the remainder of DPE II: CI 11 - formula (I) in which A is the remainder of sucrose: - formula (I) in which A is the remainder of glucose: 5 1.0 12 - formula (1) in which A is the remainder of fructose: te 0- / efo tu Çc + C: H 5 The compounds of formula (I ') are second generation compounds insofar as the A 'of said formula (I') is the residue of a polyol of formula (I) (of which the at least three branches are more or less long).
Ledit polyol de formule (1) (qui a assuré la fonction de précurseur (voir ci-après)) présente une masse moléculaire moyenne en nombre inférieure à environ 5000 g/moL Sa masse moléculaire est limitée en référence à la cinétique de la réaction.Said polyol of formula (1) (which performed the function of precursor (see below)) has a number-average molecular weight of less than about 5000 g / moL Its molecular weight is limited with reference to the kinetics of the reaction.
Avec un amorceur « trop gros », la cinétique de la réaction devient trop lente...With an initiator "too big", the kinetics of the reaction become too slow ...
Ledit polyol de formule (I) 15 présente avantageusement une masse moléculaire moyenne en nombre inférieure à environ 4000 g/mol, très avantageusement une niasse moléculaire moyenne en nombre inférieure à environ 3000 g/mol.Said polyol of formula (I) advantageously exhibits a number average molecular mass of less than approximately 4000 g / mol, very advantageously a number average molecular mass of less than approximately 3000 g / mol.
On comprend que le nombre de branches o de la formule (I') est forcément égal au nombre de branches m du polyol (amorceur, « précurseur ») de 20 formule (I) : o = ni.It will be understood that the number of branches o of formula (I ') is necessarily equal to the number of branches m of the polyol (initiator, "precursor") of formula (I): o = ni.
La fonctionnalité des composés de formule (Ir) reste celle des polyols précurseurs, ici de formule (I).The functionality of the compounds of formula (Ir) remains that of the precursor polyols, here of formula (I).
L'entier o est donc aussi au moins égal à 3, avantageusement au moins égal à 5 (o 5), pour aussi une plus importante polyfonctionnalité.The integer o is therefore also at least equal to 3, advantageously at least equal to 5 (o 5), for also a greater polyfunctionality.
Il est aussi généralement 13 inférieur ou égal à 10 (i.e. généralement compris entre 3 et 10 (3 o S 10), avantageusement entre 5 et 10 (5 5 o 10)).It is also generally 13 less than or equal to 10 (i.e. generally between 3 and 10 (3 o S 10), advantageously between 5 and 10 (5 5 o 10)).
Pour ce qui concerne la longueur des chaînes à motif épichlorhydrine greffées sur les chaînes à motif épichlorhydrine du reste de polyol A', on a p, 5 indépendamment de n, qui peut aussi être compris entre 1 et 50 (1 5_ p 50), qui est aussi avantageusement compris entre 7 et 40 (7 p 40).As regards the length of the chains containing an epichlorohydrin unit grafted onto the chains containing an epichlorohydrin unit of the residue of polyol A ', one ap, independently of n, which can also be between 1 and 50 (1 5_ p 50), which is also advantageously between 7 and 40 (7 p 40).
On conçoit que si n est (déjà) important, il pourra être long d'obtenir aussi un(des) p important(s) (problème de la cinétique de la réaction de polymérisation).It can be seen that if n is (already) large, it may take a long time to obtain also an important p (s) (problem of the kinetics of the polymerization reaction).
Les p de la formule (I') sont, comme les n de 10 la formule (I), tous égaux ou au moins deux d'entre eux sont différents.The p's of formula (I ') are, like the n's of formula (I), all equal or at least two of them are different.
Ici, aussi, on conçoit que toutes les branches (d'allongement des branches accrochées à A) ne croissent pas à la même vitesse.Here, too, we can see that all the branches (lengthening of the branches attached to A) do not grow at the same speed.
Les composés de formule (I') peuvent donc exister selon de nombreuses variantes au vu des valeurs respectives de n (de A' : reste 15 d'un polyol de formule (I)) et de p (nombre d'unités récurrentes ajoutées » sur le polyol de formule (I)).The compounds of formula (I ') can therefore exist according to numerous variants in view of the respective values of n (of A': residue of a polyol of formula (I)) and of p (number of repeating units added ” on the polyol of formula (I)).
Les composés de formule (I') présentent, évidemment, du fait de l'allongement de leurs chaînes, du fait de l'incorporation de motifs épichlorhydrine supplémentaires dans leur structure une masse 20 moléculaire plus élevée que celle de leur amorceur (précurseur) de formule (I).The compounds of formula (I ') exhibit, of course, due to the lengthening of their chains, due to the incorporation of additional epichlorohydrin units in their structure, a molecular mass which is higher than that of their initiator (precursor) of formula (I).
La structure des composés de formule (I) et de ceux de formule (I') se comprend aisément en ayant en tête le procédé d'obtention, par polymérisation cationique, de PECHs conventionnelles et se comprend 25 d'autant plus aisément à la considération de la description ci-après du procédé d'obtention desdits composés.The structure of the compounds of formula (I) and of those of formula (I ') is easily understood having in mind the process for obtaining, by cationic polymerization, conventional PECHs and is all the more easily understood on consideration. of the following description of the process for obtaining said compounds.
L'invention décrite ci-dessus en termes de produit s'appréhende aussi tout-à-fait en termes de produitpar-procédé.The invention described above in terms of product is also fully understood in terms of product per process.
14 La masse moléculaire des composés de l'invention (masse moléculaire (pour les composés non polymériques) ou masse moléculaire moyenne en nombre (pour les composés polymériques)) découle à l'évidence de leur formule (donc de la nature de A, des valeurs de m et de celles de n (pour les composés de formule (I)), et en sus de celles de p (pour les composés de formule (I')).14 The molecular mass of the compounds of the invention (molecular mass (for non-polymeric compounds) or number-average molecular mass (for polymeric compounds)) obviously follows from their formula (therefore from the nature of A, values of m and those of n (for the compounds of formula (I)), and in addition to those of p (for the compounds of formula (I ')).
Elle dépend bien évidemment du nombre d'unités récurrentes (« ECH ») présentes dans ladite formule.It obviously depends on the number of recurring units (“ECH”) present in said formula.
Elle est a minima d'environ 370 g/mol (le calcul théorique donne 366,6 g/mol pour le {propane triol + 3 ECH} ((92 + (3 x 92,524) - 3 = 10 366,572)).It is at least about 370 g / mol (the theoretical calculation gives 366.6 g / mol for {propane triol + 3 ECH} ((92 + (3 x 92.524) - 3 = 10 366.572)).
Elle est généralement, au vu des applications recherchées pour le PAG préparé à partir de la PECH de formule (I) ou (I'), au maximum d'environ 15000 g/mol, avantageusement au maximum d'environ 12000 g/mol.It is generally, in view of the applications sought for the PAG prepared from the PECH of formula (I) or (I ′), at most of about 15000 g / mol, advantageously at most of about 12000 g / mol.
15 Selon une variante, ladite masse moléculaire est comprise entre une masse moléculaire d'environ 370 g/mol et une masse moléculaire moyenne en nombre d'environ 3000 g/mol.According to one variant, said molecular mass is between a molecular mass of approximately 370 g / mol and a number-average molecular mass of approximately 3000 g / mol.
On a avantageusement, selon cette variante, une masse moléculaire moyenne en nombre entre environ 1000 et environ 3000 g/mol.According to this variant, there is advantageously a number-average molecular weight between approximately 1000 and approximately 3000 g / mol.
Les composés de l'invention ayant de telles 20 masses moléculaires répondent généralement à la formule (I) et sont opportunément obtenus en mettant en oeuvre la première variante du procédé décrit ci-après (pour l'obtention de composés de formule (I)) (i.e. ils sont opportunément obtenus selon le protocole n° 1 des exemples (dans des conditions dites « standards » du rapport molaire 25 amorceur/épichlorhydrine mise à réagir (voir ci-après))).The compounds of the invention having such molecular masses generally correspond to formula (I) and are suitably obtained by carrying out the first variant of the process described below (for obtaining compounds of formula (I)). (ie they are suitably obtained according to Protocol No. 1 of the Examples (under so-called “standard” conditions of the initiator / epichlorohydrin molar ratio reacted (see below))).
Selon une autre variante (indépendante de la première), ladite masse moléculaire moyenne en nombre est comprise entre environ 1000 et environ 6000 g/mol.According to another variant (independent of the first), said number-average molecular mass is between approximately 1000 and approximately 6000 g / mol.
Les composés de l'invention ayant de telles masses moléculaires répondent généralement à la formule (I) mais aussi 15 possiblement à la formule (n.The compounds of the invention having such molecular weights generally correspond to formula (I) but also possibly to formula (n.
Ils peuvent opportunément être obtenus en mettant en oeuvre a) la seconde variante du procédé décrit ci-après (pour l'obtention de composés de formule (I)) (Le. ils sont opportunément obtenus selon le protocole n° 2 des exemples (dans des conditions dites 5 « optimisées » du rapport molaire amorceur/épichlorhydrine mise à réagir (voir d-après))) ou b) possiblement la première ou la seconde variante du procédé décrit ci-après (i.e. selon donc le protocole n° 1 ou le protocole n° 2 des exemples (dans des conditions dites « standards » ou dans des conditions dites « optimisées »)) pour la préparation d'un composé de 10 formule (I) 21. la première ou la seconde variante du procédé ci-après (i.e. selon donc le protocole n° 1 ou le protocole n° 2 des exemples (dans des conditions dites « standards » ou dans des conditions dites « optimisées » (voir ci-après))) pour la préparation d'un composé de formule (I') (voir le protocole n°3 des exemples).They can suitably be obtained by carrying out a) the second variant of the process described below (to obtain compounds of formula (I)) (They are suitably obtained according to Protocol No. 2 of the examples (in so-called “optimized” conditions of the initiator / epichlorohydrin molar ratio reacted (see below))) or b) possibly the first or the second variant of the process described below (ie therefore according to protocol n ° 1 or Protocol No. 2 of the Examples (under so-called “standard” conditions or under so-called “optimized” conditions) for the preparation of a compound of formula (I) 21. the first or the second variant of the above process after (ie therefore according to Protocol No. 1 or Protocol No. 2 of the Examples (under so-called “standard” conditions or under so-called “optimized” conditions (see below))) for the preparation of a compound of formula (I ') (see protocol n ° 3 of the examples).
15 Selon une autre variante (indépendantes des deux précédentes), ladite masse moléculaire moyenne en nombre est comprise entre environ 4000 et environ 15000 g/mol.According to another variant (independent of the previous two), said number-average molecular mass is between approximately 4000 and approximately 15000 g / mol.
Les composés de l'invention ayant de telles masses moléculaires répondent possiblement à la formule (I) mais plus généralement à la formule (I').The compounds of the invention having such molecular masses possibly correspond to formula (I) but more generally to formula (I ′).
Ils peuvent opportunément être obtenus 20 en mettant en oeuvre a) possiblement la seconde variante du procédé décrit ci-après (pour l'obtention de composés de formule (I)) (Le. ils sont opportunément obtenus selon le protocole n° 2 des exemples (dans des conditions dites « optimisées » du rapport molaire amorceur/épichlorhydrine mise à réagir (voir ci-après))) mais b) plus 25 généralement la première ou la seconde variante du procédé décrit ci-après (i.e. selon donc le protocole n° 1 ou le protocole n° 2 des exemples (dans des conditions dites « standards » ou dans des conditions dites « optimisées » (voir ci-après))) pour la préparation d'un composé de formule (I) puis la première ou la seconde variante du procédé ci-après 16 (dans des conditions dites « standards » ou dans des conditions dites « optimisées » (voir ci-après)) pour la préparation d'un composé de formule (I') (voir le protocole n°3 des exemples).They can suitably be obtained by carrying out a) possibly the second variant of the process described below (for obtaining compounds of formula (I)) (They are suitably obtained according to Protocol No. 2 of the Examples (under so-called “optimized” conditions of the initiator / epichlorohydrin molar ratio reacted (see below))) but b) more generally the first or the second variant of the process described below (ie therefore according to protocol no. ° 1 or protocol n ° 2 of the examples (under conditions called “standard” or under conditions called “optimized” (see below))) for the preparation of a compound of formula (I) then the first or the second variant of the process below 16 (under so-called “standard” conditions or under so-called “optimized” conditions (see below)) for the preparation of a compound of formula (I ′) (see protocol no. ° 3 of the examples).
Les composés de l'invention peuvent présenter des masses 5 moléculaires moyennes en nombre tout à fait analogues à celles des polyépichlorhydrines (PECH) obtenues selon le procédé de l'art antérieur, en utilisant le dichloroéthane (DCE) comme solvant et un amorceur difonctionnel.The compounds of the invention can exhibit number average molecular weights quite similar to those of the polyepichlorohydrins (PECH) obtained according to the process of the prior art, using dichloroethane (DCE) as solvent and a difunctional initiator.
Ils présentent toutefois, à masses moléculaires moyennes en nombre analogues, une structure non linéaire, plus dense.However, at similar number average molecular weights, they exhibit a more dense, non-linear structure.
10 Les composés de l'invention, tout particulièrement ceux de formule (I') (mais non exclusivement ceux-ci) peuvent aussi présenter des masses moléculaires moyennes en nombre supérieures à celles des polyépichlorhydrines (PECH) obtenues selon le procédé de l'art antérieur, en utilisant le dichloroéthane (DCE) comme solvant et un amorceur 15 difonctionnel.The compounds of the invention, most particularly those of formula (I ') (but not exclusively these) can also have number-average molecular weights greater than those of the polyepichlorohydrins (PECH) obtained according to the process of the art. earlier, using dichloroethane (DCE) as a solvent and a difunctional initiator.
On préconise ci-après des variantes de procédé, dont la mise en oeuvre permet une gestion de la masse moléculaire du composé préparé.Alternative methods are recommended below, the implementation of which allows management of the molecular mass of the compound prepared.
Selon son deuxième objet, la présente invention concerne donc la préparation des composés de formule (I) et des composés de formule (I') 20 décrits ci-dessus (lesdits composés s'analysant comme des composés susceptibles d'être obtenus par ledit procédé).According to its second subject, the present invention therefore relates to the preparation of the compounds of formula (I) and of the compounds of formula (I ') described above (said compounds being analyzed as compounds capable of being obtained by said process ).
Elle concerne plus exactement un procédé de préparation d'au moins un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine de formule (I) ou (I').It relates more exactly to a process for preparing at least one polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin of formula (I) or (I ′).
Ledit procédé comprend : 25 - pour la préparation d'au moins un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine de formule (I), l'addition, avec contrôle de la température, d'épichlorhydrine (ECH), dans un milieu constitué essentiellement d'un solvant organique (S) et renfermant, outre ledit solvant organique (S), au moins un amorceur de type polyol, au moins un 17 catalyseur de type acide de Lewis (C) et éventuellement aussi au moins un co-catalyseur acide (C') ; ledit solvant organique (S) étant choisi parmi les solvants aliphatiques chlorés et les solvants aromatiques, miscibles avec l'épichlorhydrine et ledit au moins un amorceur, de type polyol, répondant 5 à la formule A-(OH)m dans laquelle m est un entier au moins égal à 3, avantageusement au moins égal à 5 et présentant une masse moléculaire comprise entre 92 et environ 500 g/mol ; et - pour la préparation d'au moins un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine de formule (I'), celle préalable d'au moins un dérivé 10 polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine de formule (1) dont la masse moléculaire moyenne en nombre est inférieure à environ 5000 g/mol dans les conditions indiquées ci-dessus et l'utilisation dudit au moins un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine de formule (I) ainsi préparé comme amorceur dans une réaction du même type.Said process comprises: - for the preparation of at least one polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin of formula (I), the addition, with temperature control, of epichlorohydrin (ECH), in a medium consisting essentially of a organic solvent (S) and containing, besides said organic solvent (S), at least one initiator of polyol type, at least one catalyst of Lewis acid type (C) and optionally also at least one acid co-catalyst (C ' ); said organic solvent (S) being chosen from chlorinated aliphatic solvents and aromatic solvents, miscible with epichlorohydrin and said at least one initiator, of polyol type, corresponding to the formula A- (OH) m in which m is a integer at least equal to 3, advantageously at least equal to 5 and having a molecular mass of between 92 and approximately 500 g / mol; and - for the preparation of at least one polyhydroxytelechelic epichlorohydrin derivative of formula (I '), that prior to at least one polyhydroxytelechelic epichlorohydrin derivative of formula (1), the number average molecular mass of which is less than approximately 5000 g / mol under the conditions indicated above and the use of said at least one polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin of formula (I) thus prepared as an initiator in a reaction of the same type.
15 On comprend que les procédés en cause sont des procédés de polymérisation cationique de l'épichlorhydrine selon l'art antérieur qui utilisent des amorceurs originaux (au moins trifonctionnels).It is understood that the processes in question are processes for the cationic polymerization of epichlorohydrin according to the prior art which use original initiators (at least trifunctional).
On rappelle, à toutes fins utiles, l'abus de langage, en ce qui concerne le terme « polymérisation » si la quantité d'épichlorhydrine ajoutée est faible, voire 20 strictement limitée, en référence au nombre de fonctions hydroxyle réactives de l'amorceur A (n = 1).It is recalled, for all practical purposes, the abuse of language, with regard to the term “polymerization” if the amount of epichlorohydrin added is small, or even strictly limited, with reference to the number of reactive hydroxyl functions of the initiator. A (n = 1).
En référence à la masse moléculaire de l'amorceur polyol de formule A-(OH), (masse moléculaire minimale (92 g/mol) et masse moléculaire maximale (environ 500 g/mol)) et à la masse moléculaire 25 moyenne en nombre de l'amorceur polyol de formule (I) (Mn inférieure à environ 5000 g/mol) , on peut se référer à ce qui a été écrit ci-dessus.With reference to the molecular weight of the polyol initiator of formula A- (OH), (minimum molecular weight (92 g / mol) and maximum molecular weight (about 500 g / mol)) and to the number average molecular weight of the polyol initiator of formula (I) (Mn less than about 5000 g / mol), reference may be made to what has been written above.
En référence à la nature exacte de l'amorceur de formule A-(OH),, on rappelle que le au moins un polyol peut notamment être choisi parmi le triméthyloléthane (TME), le tris(hydroxyméthyl)propane (TMP), 18 le trishydroxyméthylnitrométhane (TNM), un butanetriol, le pentaérythritol (Pt I I ), le di(triméthyloléthane) (DTME ), le di(triméthylolpropane) (DTMP), le saccharose, le glucose, le fructose, le dipentaérythritol (DI% I I ), le tripentaérythritol (TPETT), la cellulose et leurs mélanges ; 5 que ledit au moins un polyol est avantageusement choisi parmi le tris(hydroxyméthyl)nitrométhane (TNM), le glucose, le fructose, le dipentaérythritol (DI% I I ), le saccharose, le tripentaérythritol (TPE I 0 et la cellulose ; que ledit au moins un polyol est très avantageusement choisi parmi le glucose, le fructose, le dipentaérythritol (DPETT), le saccharose, 10 le tripentaérythritol (TPE I I) et la cellulose.With reference to the exact nature of the initiator of formula A- (OH) ,, it is recalled that the at least one polyol can in particular be chosen from trimethylolethane (TME), tris (hydroxymethyl) propane (TMP), 18 le trishydroxymethylnitromethane (TNM), a butanetriol, pentaerythritol (Pt II), di (trimethylolethane) (DTME), di (trimethylolpropane) (DTMP), sucrose, glucose, fructose, dipentaerythritol (DI% II), tripentaerythritol (TPETT), cellulose and mixtures thereof; 5 that said at least one polyol is advantageously chosen from tris (hydroxymethyl) nitromethane (TNM), glucose, fructose, dipentaerythritol (DI% II), sucrose, tripentaerythritol (TPE I 0 and cellulose; that said at least one polyol is very advantageously chosen from glucose, fructose, dipentaerythritol (DPETT), sucrose, tripentaerythritol (TPE II) and cellulose.
On rappelle également que l'utilisation de plusieurs amorceurs ou d'un unique amorceur se transformant au moins en partie en au moins un autre amorceur conduit à des mélanges.It is also recalled that the use of several initiators or of a single initiator transforming at least in part into at least one other initiator leads to mixtures.
Pour une meilleure gestion des réactions en cause, on préfère utiliser un unique amorceur de formule 15 A-(OH)n, (on a alors, comme précisé ci-dessus, toutes les molécules préparées répondant à la formule (I) mais pas forcément toutes à la même formule (I) : n n'étant pas forcément le même sur les m branches d'une molécule et lesdites m branches de différentes longueurs n'étant pas forcément distribuées de la même façon pour toutes les molécules de 20 formule (I)) puis, éventuellement, celle d'un amorceur, reste du polyol de formule (I), obtenu à partir dudit amorceur de formule A-(OH),' (à ce second niveau aussi, toutes les branches des molécules ne sont pas forcément prolongées du même nombre de motifs, avec la même distribution sur toute les molécules).For better management of the reactions in question, it is preferred to use a single initiator of formula A- (OH) n, (we then have, as specified above, all the molecules prepared corresponding to formula (I) but not necessarily all have the same formula (I): n not necessarily being the same on the m branches of a molecule and said m branches of different lengths not necessarily being distributed in the same way for all the molecules of formula ( I)) then, optionally, that of an initiator, rest of the polyol of formula (I), obtained from said initiator of formula A- (OH), '(also at this second level, all the branches of the molecules are not not necessarily extended by the same number of patterns, with the same distribution over all molecules).
25 En référence au solvant organique, choisi parmi les solvants aliphatiques chlorés (tels le dichlorométhane, le dichloroéthane (DCE), le chloroforme...) et les solvants aromatiques (tels le toluène, le xylène...), on comprend bien évidemment qu'il est miscible avec l'épichlorhydrine (ECH).With reference to the organic solvent, chosen from chlorinated aliphatic solvents (such as dichloromethane, dichloroethane (DCE), chloroform, etc.) and aromatic solvents (such as toluene, xylene, etc.), it is obviously understood that it is miscible with epichlorohydrin (ECH).
Comme indiqué ci-dessus, on préconise vivement 19 de ne plus utiliser le dichloroéthane (DCE).As indicated above, it is strongly recommended to no longer use dichloroethane (DCE).
On préconise vivement l'utilisation d'un solvant choisi parmi le chloroforme et le toluène.The use of a solvent chosen from chloroform and toluene is strongly recommended.
Il est du mérite des inventeurs d'avoir montré que la polymérisation cationique au sein de ces solvants est tout à fait gérable.It is to the inventors' credit for having shown that the cationic polymerization within these solvents is quite manageable.
5 Pour ce qui concerne les catalyseurs et co-catalyseurs, l'enseignement de l'art antérieur peut être transposé au contexte de l'invention.As regards the catalysts and co-catalysts, the teaching of the prior art can be transposed into the context of the invention.
Les inventeurs ont remarqué que des composés de type différents étaient obtenus en fonction du rapport (molaire) : nombre de mole(s) 10 d'amorceur (mise(s) à réagir)/nombre de mole(s) d'épichlorhydrine (total, mise(s) à réagir).The inventors noticed that compounds of different type were obtained as a function of the ratio (molar): number of mole (s) of initiator (put (s) to react) / number of mole (s) of epichlorohydrin (total , set (s) to react).
Ledit rapport molaire : nombre de mole(s) d'amorceur (mise(s) à réagir)/nombre de mole(s) d'épichlorhydrine (total, mise(s) à réagir) est généralement compris entre 0,003 % et 5 %.Said molar ratio: number of mole (s) of initiator (set (s) to react) / number of mole (s) of epichlorohydrin (total, set (s) to react) is generally between 0.003% and 5% .
On a compris que ce 15 rapport molaire « s'apprécie » à la fin de l'addition de l'épichlorhydrine.It is understood that this molar ratio "appreciates" at the end of the addition of the epichlorohydrin.
Selon une première variante (protocole n°1 des exemples), ledit rapport est compris entre 0,03 % et 5 %, avantageusement entre 0,03 % et 4 %.According to a first variant (protocol no. 1 of the examples), said ratio is between 0.03% and 5%, advantageously between 0.03% and 4%.
On peut parler de conditions « standards » (voir ci-dessus).We can speak of “standard” conditions (see above).
Selon une seconde variante (protocole n°2 des exemples), ledit 20 rapport est compris entre 0,003 % et moins de 0,03 %.According to a second variant (protocol no. 2 of the examples), said ratio is between 0.003% and less than 0.03%.
On peut parler de conditions « optimisées » (voir ci-dessus), en vue a priori d'obtenir des polymères de plus fortes masses moléculaires.One can speak of “optimized” conditions (see above), with a priori view of obtaining polymers of higher molecular masses.
En référence à l'augmentation de la masse moléculaire, il s'est en effet avéré opportun de minimiser la quantité d'amorceur utilisée (d'utiliser 25 la quantité minimale pour que la réaction démarre) et de maximiser alors la quantité d'épichlorhydrine mise à réagir (de faire réagir une quantité maximale d'épichlorhydrine, quitte à l'ajouter très lentement pendant longtemps).With reference to the increase in molecular weight, it has indeed proved to be appropriate to minimize the amount of initiator used (to use the minimum amount for the reaction to start) and then to maximize the amount of epichlorohydrin. reacted (to react a maximum amount of epichlorohydrin, even adding it very slowly for a long time).
20 Notons incidemment que des composés de formule (I) peuvent être obtenus selon l'une ou l'autre de ces deux variantes et utilisés comme amorceurs pour la préparation de composés de formule (I'), indépendamment, selon l'une ou l'autre desdites deux variantes.It should be noted incidentally that compounds of formula (I) can be obtained according to one or the other of these two variants and used as initiators for the preparation of compounds of formula (I '), independently, according to one or the other. other of said two variants.
5 On a bien évidemment compris que l'invention concerne très généralement les composés et polymères (mélanges de polymères) susceptibles d'être obtenus par le procédé tel que décrit ci-dessus (les formules (I) et (I') représentant « schématiquement »lesdits composés et polymères (mélanges de polymères)).5 It has obviously been understood that the invention very generally relates to the compounds and polymers (mixtures of polymers) capable of being obtained by the process as described above (the formulas (I) and (I ') representing “schematically »Said compounds and polymers (polymer mixtures)).
10 Selon un autre de ses objets, la présente invention concerne un matériau énergétique susceptible d'être obtenu par azidation d'au moins un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine tel que décrit ci-dessus (de formule (I) ou de formule (11), et/ou tel qu'obtenu par le procédé tel que décrit ci-dessus.According to another of its objects, the present invention relates to an energetic material capable of being obtained by azidation of at least one polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin as described above (of formula (I) or of formula (11). , and / or as obtained by the process as described above.
La réaction d'azidation en cause est celle, 15 conventionnelle, mise en oeuvre pour obtenir les PAGs à partir des PECHs réaction desdites PECHS avec l'azoture de sodium (NaN3), au sein d'un solvant (généralement le diméthylsulfoxyde (DMSO), à une température d'environ 80°C.The azidation reaction in question is that, conventional, implemented to obtain the PAGs from the PECHs reaction of said PECHS with sodium azide (NaN3), in a solvent (generally dimethylsulfoxide (DMSO). , at a temperature of about 80 ° C.
Du fait de la pluralité et de la distribution dans l'espace des fonctions hydroxytéléchéliques des polyépichlorhydrines 20 précurseur, les polyazotures de glycidyle hydroxytéléchéliques correspondants sont susceptibles d'exister selon de nombreuses variantes et de présenter des propriétés mécaniques plus ou moins intéressantes.Owing to the plurality and the distribution in space of the hydroxytelechelic functions of the precursor polyepichlorohydrins, the corresponding hydroxytelechelic glycidyl polyazides are likely to exist in many variants and to exhibit more or less advantageous mechanical properties.
Il est en fait particulièrement opportun de disposer d'une palette de dérivés polyhydroxytéléchéliques d'épichlorhydrine (précurseurs), à partir de 25 laquelle on peut élaborer des mélanges, en vue d'optimiser les propriétés mécaniques des PAGs correspondants.It is in fact particularly advisable to have a range of polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin (precursors), from which it is possible to prepare mixtures, with a view to optimizing the mechanical properties of the corresponding PAGs.
En tout état de cause, on conçoit que la densité du réseau final dépend, en premier lieu, de la valeur de m.In any case, it can be understood that the density of the final network depends, in the first place, on the value of m.
On se propose maintenant d'illustrer l'invention, de façon nullement limitative, sous ses aspects de produit et procédé.It is now proposed to illustrate the invention, in a non-limiting manner, in its product and process aspects.
21 EXEMPLES I.21 EXAMPLES I.
Protocole n°1 d'obtention de dérivés polyhydroxvtéléchélioues d'épichlorhydrine (amorceur = polyol de 5 formule A-(OH),,, et conditions « standards ») Dans un réacteur de 500 ml équipé d'un réfrigérant, d'une agitation mécanique, d'une double enveloppe reliée à un cryothermostat, d'une ampoule de coulée isobare et d'une prise de température, ont été 10 introduits 60 mL de chloroforme avec 0,05 mol d'amorceur (polyol), 0,021 mol d'acide trichloroacétique (co-catalyseur) et 0,006 mol de tétrachlorure d'étain (catalyseur).Protocol No. 1 for obtaining polyhydroxy-telechelic derivatives of epichlorohydrin (initiator = polyol of formula A- (OH) ,,, and “standard” conditions) In a 500 ml reactor equipped with a condenser, with stirring mechanical, a double jacket connected to a cryothermostat, an isobaric pouring funnel and a temperature measurement, were introduced 60 mL of chloroform with 0.05 mol of initiator (polyol), 0.021 mol d 'trichloroacetic acid (co-catalyst) and 0.006 mol of tin tetrachloride (catalyst).
Le milieu a été agité à 30°C puis l'épichlorhydrine (1,47 mol) a été additionnée, au goutte à goutte, via l'ampoule de coulée.The medium was stirred at 30 ° C. then epichlorohydrin (1.47 mol) was added, dropwise, via the dropping funnel.
L'ajout du « monomère », à très faible débit, a 15 permis un contrôle de la température (maintenue à 30°C).Addition of the "monomer" at a very low rate allowed temperature control (maintained at 30 ° C).
A l'issue de l'addition de l'épichlorhydrine, on a ajouté, au milieu ayant réagi, 100 mL d'eau.After the addition of the epichlorohydrin, 100 ml of water were added to the reacted medium.
La phase aqueuse générée a ensuite été éliminée.The aqueous phase generated was then removed.
Une solution carbonatée a alors été ajoutée, jusqu'à l'obtention d'un pH de 7 dans la nouvelle phase aqueuse La phase organique, 20 contenant le produit synthétisé, a alors été extraite.A carbonate solution was then added, until a pH of 7 was obtained in the new aqueous phase. The organic phase, containing the product synthesized, was then extracted.
Un dernier lavage à l'eau distillée a été effectué pour l'obtention d'une solution produit synthétisé + chloroforme.A final washing with distilled water was carried out to obtain a solution of synthesized product + chloroform.
Le chloroforme a été évaporé à l'évaporateur rotatif.The chloroform was evaporated on a rotary evaporator.
Le produit isolé a finalement été séché sur sulfate de magnésium.The isolated product was finally dried over magnesium sulfate.
25 Ce protocole n°1 a été mis en oeuvre de nombreuses fois avec différents amorceurs, dans différents solvants, et notamment : avec un amorceur difonctionnel (m = 2) : le chloropropane diol (CLPD), dans le chloroforme et dans le toluène.This protocol no. 1 has been carried out many times with different initiators, in different solvents, and in particular: with a difunctional initiator (m = 2): chloropropane diol (CLPD), in chloroform and in toluene.
Les résultats obtenus (rendements de la réaction, caractéristiques du produit préparé (masse 22 moléculaire moyenne en nombre (Mn, déterminée par chromatographie d'exclusion stérique) et dispersité (Ip))) sont précisés ci-après et répertoriés dans la première partie du tableau des résultats ci-après : Exemple A : Solvant = chloroforme et Amorceur = CLPD S Rendement : 83 %, Mn = 1322 g/mol et Ip = 1,22 Exemple B : Solvant = Toluène et Amorceur = CLPD Rendement : 71%, Mn = 1519 g/mol et Ip = 1,15 avec, selon l'invention, des amorceurs plurifonctionnels (m > 3) : le dipentaérythritol (DPE I I ; m = 6), le 10 tris(hydroxyméthyl)nitrométhane (TNM ; m = 3), le tripentaérythritol (TPE I I ; m = 8), le saccharose (rn = 8), dans le chloroforme et le toluène.The results obtained (reaction yields, characteristics of the product prepared (number-average molecular mass (Mn, determined by size exclusion chromatography) and dispersity (Ip))) are specified below and listed in the first part of the table of results below: Example A: Solvent = chloroform and Initiator = CLPD S Yield: 83%, Mn = 1322 g / mol and Ip = 1.22 Example B: Solvent = Toluene and Initiator = CLPD Yield: 71%, Mn = 1519 g / mol and Ip = 1.15 with, according to the invention, plurifunctional initiators (m> 3): dipentaerythritol (DPE II; m = 6), tris (hydroxymethyl) nitromethane (TNM; m) = 3), tripentaerythritol (TPE II; m = 8), sucrose (rn = 8), in chloroform and toluene.
Les résultats obtenus (rendements de la réaction, caractéristiques du produit préparé (masse moléculaire moyenne en nombre (Mn, déterminée par chromatographie d'exclusion stérique) et dispersité (Ip)) 15 sont donnés dans la première partie du tableau des résultats ci-après.The results obtained (reaction yields, characteristics of the product prepared (number average molecular mass (Mn, determined by size exclusion chromatography) and dispersity (Ip)) are given in the first part of the table of results below. .
Exemple la : Solvant = chloroforme et Amorceur =DPETT Rendement : 73 %, Mn = 1565 g/mol et Ip = 1,8 Le Dl% I I est très peu soluble dans le milieu mais la réaction est très exothermique ce qui compense la cinétique de réaction et permet 20 d'avoir un bon rendement.Example la: Solvent = chloroform and Initiator = DPETT Yield: 73%, Mn = 1565 g / mol and Ip = 1.8 Dl% II is very slightly soluble in the medium but the reaction is very exothermic which compensates for the kinetics of reaction and allows a good yield.
Exemple lb : Solvant = chloroforme et Amorceur = TNM Rendement : 69 %, Mn = 1945 g/mol et Ip = 1,6 Le TNM est aussi partiellement soluble dans le chloroforme.Example lb: Solvent = chloroform and Initiator = TNM Yield: 69%, Mn = 1945 g / mol and Ip = 1.6 TNM is also partially soluble in chloroform.
Exemple le : Solvant = chloroforme et Amorceur = TPETT 25 Rendement : 76 %, Mn = 1224 g/mol et Ip = 3,22 Exemple ld : Solvant = chloroforme et Amorceur = Saccharose Rendement : 68 %, Mn = 2000 g/mol et Ip = 1,48 23 Exemple 2a : Solvant = toluène et Amorceur = DPETT Rendement : 38 %, Mn = 1200 g/mol et Ip = 1,68 Le DPETT est soluble dans le milieu.Example le: Solvent = chloroform and Initiator = TPETT 25 Yield: 76%, Mn = 1224 g / mol and Ip = 3.22 Example ld: Solvent = chloroform and Initiator = Sucrose Yield: 68%, Mn = 2000 g / mol and Ip = 1.48 23 Example 2a: Solvent = toluene and Initiator = DPETT Yield: 38%, Mn = 1200 g / mol and Ip = 1.68 DPETT is soluble in the medium.
Exemple 2b : Solvant = toluène et Amorceur = TNM 5 Rendement : 68 %, Mn = 2176 g/mol et Ip = 1,35 Le TNM est soluble dans le toluène.Example 2b: Solvent = toluene and Initiator = TNM 5 Yield: 68%, Mn = 2176 g / mol and Ip = 1.35 TNM is soluble in toluene.
Exemple 2c Solvant = toluène et Amorceur = TPETT Rendement : 39 %, Mn = 1623 g/mol et Ip = 1,4 10 Des rendements significatifs (de 38 à 76 %) ont été obtenus, confirmant la possibilité d'obtenir selon l'invention (en mettant en oeuvre un procédé « basique » de polymérisation cationique avec un amorceur plurifonctionnel (m 3) dans un solvant autre que le DCE) des PECHs, de masse moléculaire moyenne en nombre de 1200 à 2000 g/mol.Example 2c Solvent = toluene and Initiator = TPETT Yield: 39%, Mn = 1623 g / mol and Ip = 1.4 10 Significant yields (from 38 to 76%) were obtained, confirming the possibility of obtaining according to the invention (by implementing a “basic” process of cationic polymerization with a plurifunctional initiator (m 3) in a solvent other than DCE) of PECHs, with a number-average molecular mass of 1200 to 2000 g / mol.
On 15 comprend que le procédé de l'invention permet ainsi de préparer des PECHs présentant des masses moléculaires moyennes similaires à celles de PECHs obtenues avec des amorceurs difonctionnels (m = 2) dans le DCE).It is understood that the process of the invention thus makes it possible to prepare PECHs having average molecular masses similar to those of PECHs obtained with difunctional initiators (m = 2) in DCE).
Les PECHs obtenues présentent toujours au moins 3 20 fonctionnalités.The PECHs obtained always exhibit at least 3 20 functionalities.
Il en sera de même pour les PAGs correspondants ; d'où l'opportunité de générer par réticulation desdits PAGs des réseaux plus denses.It will be the same for the corresponding PAGs; hence the opportunity to generate denser networks by crosslinking said PAGs.
On a également compris l'intérêt de pouvoir disposer d'une palette de PECHs « différentes » pour l'obtention de mélanges opportuns.We have also understood the advantage of being able to have a range of “different” PECHs for obtaining appropriate mixtures.
25 24 Il.25 24 He.
Protocole n°2 d'obtention de dérivés polvhvdroxyteléchélicmes d'écrichlorhydrine (amorceur = polyol de formule A-(OH),', et conditions « optimisées ») 5 Dans un réacteur de 500 ml équipé d'un réfrigérant, d'une agitation mécanique, d'une double enveloppe reliée à un cryothermostat, d'une ampoule de coulée isobare et d'une prise de température, ont été introduits 60 mL de chloroforme avec 0,005 mol d'amorceur (polyol), 0,021 mol d'acide trichloroacétique (co-catalyseur) et 0,006 mol de 10 tétrachlorure chlorure d'étain (catalyseur).Protocol No. 2 for obtaining polvhvdroxytelechelic derivatives of ecrichlorohydrin (initiator = polyol of formula A- (OH), ', and “optimized” conditions) 5 In a 500 ml reactor equipped with a condenser, with stirring mechanical, a double jacket connected to a cryothermostat, an isobaric pouring funnel and a temperature measurement, were introduced 60 mL of chloroform with 0.005 mol of initiator (polyol), 0.021 mol of trichloroacetic acid (cocatalyst) and 0.006 mol of tin chloride tetrachloride (catalyst).
Le milieu a été agité à 30°C puis l'épichlorhydrine (5,82 mol) a été additionnée, au goutte à goutte, via l'ampoule de coulée.The medium was stirred at 30 ° C. then epichlorohydrin (5.82 mol) was added, dropwise, via the dropping funnel.
L'ajout du monomère, à très faible débit, va permettre un contrôle de la température (maintenue à 30°C).The addition of the monomer, at a very low flow rate, will allow temperature control (maintained at 30 ° C).
A l'issue de l'addition de l'épichlorhydrine, on a ajouté, au milieu 15 ayant réagi, 100 mL d'eau.After the addition of the epichlorohydrin, 100 ml of water were added to the reacted medium.
La phase aqueuse générée a ensuite été éliminée.The aqueous phase generated was then removed.
Une solution carbonatée a alors été ajoutée jusqu'à l'obtention d'un pH de 7 dans la nouvelle phase aqueuse.A carbonate solution was then added until a pH of 7 was obtained in the new aqueous phase.
La phase organique, contenant le produit synthétisé, a alors été extraite.The organic phase, containing the synthesized product, was then extracted.
Un dernier lavage à l'eau distillée a été effectué pour l'obtention d'une solution produit 20 synthétisé + chloroforme.A final wash with distilled water was carried out to obtain a solution of the synthesized product + chloroform.
Le chloroforme a été évaporé à l'évaporateur rotatif.The chloroform was evaporated on a rotary evaporator.
Le produit isolé a finalement été séché sur sulfate de magnésium.The isolated product was finally dried over magnesium sulfate.
Ce protocole n°2 a été mis en oeuvre de nombreuses fois avec différents amorceurs, dans différents solvants, et notamment : 25 avec un amorceur difonctionnel (m = 2) : le chloropropane diol (an)) dans le chloroforme et dans le toluène.This protocol no. 2 has been carried out many times with different initiators, in different solvents, and in particular: with a difunctional initiator (m = 2): chloropropane diol (an)) in chloroform and in toluene.
Les résultats obtenus (rendements de la réaction, caractéristiques du produit préparé (masse moléculaire moyenne en nombre (Mn, déterminée par chromatographie 25 d'exclusion stérique) et dispersité (Ip))) sont précisés ci-après et répertoriés dans la première partie du tableau des résultats ci-après : Exemple A' : Solvant = chloroforme et Amorceur = CLPD Rendement : 78 %, Mn = 2866 g/mol et Ip = 1,27 5 Exemple B' : Solvant = Toluène et Amorceur = CLPD Rendement : 76 %, Mn = 2932 g/mol et Ip = 1,29 avec, selon l'invention, des amorceurs plurifonctionnels (m k 3) : le dipentaérythritol (DE% I I ; m a-- 6), le tris(hydroxyméthyl)nitrométhane (TNM ; m = 3), le thpentaérythritol 10 (TPt I I ; m = 8), le saccharose = 7) dans le chloroforme et le toluène.The results obtained (reaction yields, characteristics of the product prepared (number-average molecular mass (Mn, determined by size exclusion chromatography) and dispersity (Ip))) are specified below and listed in the first part of the document. table of results below: Example A ': Solvent = chloroform and Initiator = CLPD Yield: 78%, Mn = 2866 g / mol and Ip = 1.27 5 Example B': Solvent = Toluene and Initiator = CLPD Yield: 76 %, Mn = 2932 g / mol and Ip = 1.29 with, according to the invention, plurifunctional initiators (mk 3): dipentaerythritol (DE% II; m a-- 6), tris (hydroxymethyl) nitromethane ( TNM; m = 3), thpentaerythritol 10 (TPt II; m = 8), sucrose = 7) in chloroform and toluene.
Les résultats obtenus (rendements de la réaction, caractéristiques du produit préparé (masse moléculaire moyenne en nombre (Mn, déterminée par chromatographie d'exclusion stérique) et dispersité (Ip)) sont donnés dans la première partie du tableau des résultats ci-après.The results obtained (reaction yields, characteristics of the product prepared (number-average molecular mass (Mn, determined by size exclusion chromatography) and dispersity (Ip)) are given in the first part of the table of results below.
15 Exemple 3a : Solvant = chloroforme et Amorceur =DPETT Rendement : 52 %, Mn = 3190 g/mol et Ip = 2,35 Le DPETT est très peu soluble dans le milieu mais la réaction est très exothermique ce qui compense la cinétique de réaction et permet d'avoir un bon rendement.Example 3a: Solvent = chloroform and Initiator = DPETT Yield: 52%, Mn = 3190 g / mol and Ip = 2.35 DPETT is very slightly soluble in the medium but the reaction is very exothermic, which compensates for the reaction kinetics. and allows to have a good yield.
20 Exemple 3b : Solvant = chloroforme et Amorceur = TNM Rendement : 42 %, Mn = 3368 g/mol et Ip = 1,83 Le TNM est aussi partiellement soluble dans le chloroforme.Example 3b: Solvent = chloroform and Initiator = TNM Yield: 42%, Mn = 3368 g / mol and Ip = 1.83 TNM is also partially soluble in chloroform.
Exemple 3c : Solvant = chloroforme et Amorceur = TPETT Rendement : 51 %, Mn = 5192 g/mol et Ip = 1,74 25 Exemple 3d : Solvant = chloroforme et Amorceur =Saccharose Rendement : 42 %, Mn = 2502 g/mol et Ip = 2,97 Exemple 4a : Solvant = toluène et Amorceur = DPETT Rendement : 61 0/0, Mn = 2258 g/mol et Ip = 3,46 Le Dl% I I est soluble dans le milieu.Example 3c: Solvent = chloroform and Initiator = TPETT Yield: 51%, Mn = 5192 g / mol and Ip = 1.74 25 Example 3d: Solvent = chloroform and Initiator = Sucrose Yield: 42%, Mn = 2502 g / mol and Ip = 2.97 Example 4a: Solvent = toluene and Initiator = DPETT Yield: 61 0/0, Mn = 2258 g / mol and Ip = 3.46 The Dl% II is soluble in the medium.
26 Exemple 4b : Solvant = toluène et Amorceur = TNM Rendement : 30 %, Mn = 1999 g/mol et Ip = 2,47 Le TNM est soluble dans le toluène.Example 4b: Solvent = toluene and Initiator = TNM Yield: 30%, Mn = 1999 g / mol and Ip = 2.47 TNM is soluble in toluene.
Exemple 4c : Solvant = toluène et Amorceur = TPETT Rendement : 52 %, Mn = 4703 g/mol et Ip = 2,58 Exemple 4d : Solvant = toluène et Amorceur = Saccharose Rendement : 52 %, Mn = 2527 g/mol et Ip = 3,05 Des rendements significatifs (de 30 à 61 %) ont été obtenus, 10 confirmant la possibilité d'obtenir selon l'invention (en mettant en oeuvre un procédé « optimisé » (avec faible quantité d'amorceur) de polymérisation cationique avec un amorceur plurifonctionnel (m k 3) dans un solvant autre que le DCE) des PECHs, de masse moléculaire moyenne en nombre de 1999 à 5192 gjmol.Example 4c: Solvent = toluene and Initiator = TPETT Yield: 52%, Mn = 4703 g / mol and Ip = 2.58 Example 4d: Solvent = toluene and Initiator = Sucrose Yield: 52%, Mn = 2527 g / mol and Ip = 3.05 Significant yields (from 30 to 61%) were obtained, confirming the possibility of obtaining according to the invention (by implementing an "optimized" process (with a small amount of initiator) of cationic polymerization. with a plurifunctional initiator (mk 3) in a solvent other than DCE) of PECHs, of number average molecular mass of 1999 to 5192 gjmol.
On comprend que le procédé de 15 l'invention permet a priori de préparer ainsi des PECHs présentant des masses moléculaires moyennes plus élevées.It is understood that the process of the invention allows a priori to thus prepare PECHs having higher average molecular weights.
Les PECHs obtenues présentent toujours au moins 3 fonctionnalités.The PECHs obtained always have at least 3 functionalities.
Il en sera de même pour les PAGs correspondants ; d'où l'opportunité de générer par réticulation desdits PAGs des réseaux plus 20 denses.It will be the same for the corresponding PAGs; hence the opportunity to generate denser networks by crosslinking said PAGs.
On a également compris l'intérêt de pouvoir disposer d'une palette de PECHs « différentes » pour l'obtention de mélanges opportuns.We have also understood the advantage of being able to have a range of “different” PECHs for obtaining appropriate mixtures.
27 III.27 III.
Protocole n°3 (= protocole n°1 (amorceur = Polvol de formule A-(01-1)m et conditions « standards ») + protocole n° 2 (amorceur = polyol de formule (D et conditions « optimisées ») d'obtention de dérivés polyhydr xytéléchéliques d'épichlorhydrine 5 .Protocol n ° 3 (= protocol n ° 1 (initiator = Polvol of formula A- (01-1) m and “standard” conditions) + protocol n ° 2 (initiator = polyol of formula (D and “optimized” conditions) d 'obtaining polyhydr xytelechelic derivatives of epichlorohydrin 5.
Dans un premier temps, on a préparé un dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine répondant à la formule (I), en utilisant le saccharose comme amorceur.In a first step, a polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin corresponding to formula (I) was prepared, using sucrose as initiator.
On a opéré, dans le chloroforme, selon le protocole n°1, comme précisé dans l'exemple ld ci-dessus.The operation was carried out in chloroform, according to Protocol No. 1, as specified in Example 1d above.
Le 10 dérivé préparé, isolé puis séché présentait donc une masse moléculaire en nombre (Mn) de 2000 g/mol (Ip = 1,48). .The derivative prepared, isolated and then dried therefore exhibited a number molecular mass (Mn) of 2000 g / mol (Ip = 1.48). .
Dans un second temps, ce dérivé de formule (I) a été utilisé comme amorceur pour obtenir un dérivé de formule (I'), présentant une masse moléculaire en nombre plus élevée.Secondly, this derivative of formula (I) was used as an initiator to obtain a derivative of formula (I '), exhibiting a higher molecular weight in number.
On a opéré dans le 15 chloroforme, selon le protocole n° 2, plus précisément avec 0,005 mol d'amorceur (dudit dérivé polyhydroxytéléchélique d'épichlorhydrine répondant à la formule (I)) et 5,83 mol d'épichlorhydrine.The operation was carried out in chloroform, according to Protocol No. 2, more precisely with 0.005 mol of initiator (of said polyhydroxytelechelic derivative of epichlorohydrin corresponding to formula (I)) and 5.83 mol of epichlorohydrin.
20 Exemple 5a : Solvant = chloroforme et Amorceur = polymère obtenu à l'exemple ld Rendement : 59 %, Mn = 8949 g/mol et Ip = 3,04 On confirme ici que cette variante de mise en oeuvre du procédé de 25 l'invention permet d'obtenir des dérivés polyhydroxytéléchéliques d'épichlorhydrine de forte masse moléculaire moyenne.Example 5a: Solvent = chloroform and Initiator = polymer obtained in example 1d Yield: 59%, Mn = 8949 g / mol and Ip = 3.04 It is confirmed here that this variant of the implementation of the process of 25 The invention makes it possible to obtain polyhydroxytelechelic derivatives of epichlorohydrin of high average molecular mass.
Les résultats obtenus dans chacun des exemples ci-dessus sont rassemblés dans le tableau ci-après.The results obtained in each of the above examples are collated in the table below.
28 TABLEAU DES RESULTATS Résultat , , : p (%) Mn (cymol) Ip p (%) : Mn (g/mol) : Ip ,-......, Chloroforme Toluène Solvant Amorceur Procédé CLPD - protocole n° 1 83 1322 1,22 71 1519 1,15 - protocole n° 2 78 2866 1,27 76 2932 1,29 ----------1 DPb I I - protocole n° 1 73 1565 1,8 38 1200 1,68 - protocole n° 2 52 3190 2,35 61 2258 TNM - protocole n° 1 69 1945 1,6 68 2176 1,35 - protocole n° 2 42 3368 1,83 30 1999 2,47 TPETT - protocole n° 1 76 1224 3,22 39 1623 1,4 - protocole n° 2 51 5192 1,74 57 4703 1,79 Saccharose - protocole n° 1 68 2000* 1,48 - protocole n° 2 42 2502 2,97 52 2527 : 3,05 PECH't - protocole n° 1 - protocole n°2 59 8949 3,0428 RESULTS TABLE Result,,: p (%) Mn (cymol) Ip p (%): Mn (g / mol): Ip, -......, Chloroform Toluene Solvent Initiator CLPD method - protocol n ° 1 83 1322 1.22 71 1519 1.15 - protocol n ° 2 78 2866 1.27 76 2932 1.29 ---------- 1 DPb II - protocol n ° 1 73 1565 1.8 38 1200 1.68 - protocol n ° 2 52 3190 2.35 61 2258 TNM - protocol n ° 1 69 1945 1.6 68 2176 1.35 - protocol n ° 2 42 3368 1.83 30 1999 2.47 TPETT - protocol n ° 1 76 1224 3.22 39 1623 1.4 - protocol n ° 2 51 5192 1.74 57 4703 1.79 Sucrose - protocol n ° 1 68 2000 * 1.48 - protocol n ° 2 42 2502 2.97 52 2527: 3.05 PECH't - protocol n ° 1 - protocol n ° 2 59 8949 3.04
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