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Preparation of biodegradable plastic in microwave oven and solvent-free conditions

Gourson, Catherine ; Benhaddou, Rachida ; Granet, Robert ; Krausz, Pierre ; Saulnier, Luc ; Thibault, Jean-François

Comptes rendus de l'Académie des sciences. Series IIC, Chemistry, 1999, Vol.2 (2), p.75-78

Elsevier B.V

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  • Título:
    Preparation of biodegradable plastic in microwave oven and solvent-free conditions
  • Autor: Gourson, Catherine ; Benhaddou, Rachida ; Granet, Robert ; Krausz, Pierre ; Saulnier, Luc ; Thibault, Jean-François
  • Assuntos: cellulose ; esterification ; film plastique ; four micro-ondes ; microwave oven ; plastic film
  • É parte de: Comptes rendus de l'Académie des sciences. Series IIC, Chemistry, 1999, Vol.2 (2), p.75-78
  • Descrição: With the aim of the obtention of biodegradable material, we describe a new method for the esterification of microcrystalline cellulose. This methodology uses microwave irradiation under solvent-free conditions in the presence of basic catalysts. La cellulose est le polymère le plus abondant dans la nature. La modification de ce polysaccharide présente un grand intérêt, puisque c'est le principal constituant des déchets agricoles. Il est bien connu que la cellulose microcristalline donne, après modifications chimiques, de nouveaux matériaux biodégradables [1], pouvant être utilisés, par exemple, pour l'emballage. L'estérification de la cellulose nécessite un prétraitement acide permettant de rendre plus accessibles les groupes hydroxyle en rompant les liaisons hydrogène. L'analyse par diffraction des rayons X a montré une faible diminution de la cristallinité des échantillons ainsi traités [ 2]. La cellulose, ainsi activée, est estérifiée d'une manière classique dans le toluène, en présence de pyridine et de chlorure d'acide à 80 °C. L'ester obtenu est précipité dans l'éthanol. Le résidu, dissous dans le chloroforme, donne, après evaporation à l'air libre, un film plastique ( casting) avec un rendement de 90 %. Ce plastique est transparent, flexible et légèrement coloré. Le test de la goutte d'eau a montré les propriétés hydrophobes de la surface du film plastique. Le degré de substitution a été déterminé par deux méthodes, saponification et analyse élémentaire. Cette modification chimique nécessite l'utilisation de solvants et, malgré les traitements, la pyridine se trouve à l'état de traces dans le matériau plastique final. Le travail que nous présentons est l'étude de la préparation d'esters cellulosiques par irradiation micro-ondes, sans utiliser de solvant. Nous avons comparé les résultats obtenus par irradiation micro-ondes aux résultats obtenus par chauffage classique. La littérature montre que l'utilisation des micro-ondes entraîne une diminution des temps de réaction, de bons rendements et une diminution des réactions secondaires [3]. Des essais d'estérification de la cellulose microcristalline par le chlorure d'acide dodécanoïque ( tableau I) ont été réalisés par réaction sur support solide minéral, par catalyse par transfert de phase ou par déplacement d'équilibre [4]. Les meilleurs résultats ont été obtenus en utilisant l'alumine en présence de 4-diméthylamino-pyridine [5] (DMAP). Il semblerait que la présence de DMAP permette d'augmenter la température [6] et d'accroître la basicité [7]. Le plastique obtenu a été analysé par IR et RMN [8] ( tableau II). En conclusion, nous avons préparé un plastique comparable à celui obtenu par chauffage classique en présence de solvants. Les conditions d'estérification sont plus douces. Nous avons montré que l'utilisation des micro-ondes peut être appliquée à la modification de polymères naturels.
  • Editor: Elsevier B.V
  • Idioma: Inglês

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