Synthèse lipochimique et étude de composés à chaine ramifiée pour lubrifiant. Convention ADEME (AGRICE - CIRAD - VALAGRO - CHRISTOL GREASE n. 95 01 066. Rapport final décembre 1998

Le présent rapport concerne la mise au point de protocoles de synthèse ainsi que la fabrication d'échantillons d'esters à structure ramifiée à partir d'acides gras saturés ou monoinsaturés à chaîne normale, notamment d'origine tournesol oléique. Il associe le CIRAD, un centre technique spécialiste des agroressources VALAGRO et un industriel du domaine de la lubrification CHRISTOL-GREASE. Ce travail qui est centré sur la "voie cétonique" explorée par le CIRAD, permet d'obtenir des esters via la condensation d'acides gras en cétones, l'hydrogénation de ces dernières en alcools secondaires et l'estérification par une deuxième coupe d'acides gras. La procédure de synthèse fait intervenir la catalyse hétérogène pour les deux premières étapes, ne nécessite que l'éthanol et l'eau comme solvants et permet d'atteindre un rendement très élevé en produit fini. Elle est transposable à l'échelle industrielle. Parmi les nombreuses molécules synthétie d'origine 100% végétale dépassant le cadre du présent contrat. De plus la versatilité de la voie de synthèse qui a été peu exploitée au cours de cette première année du programme de recherche devrait permettre d'affiner la structure de l'ester afin d'ajuster les propriétés. Les composés déjà obtenus ou projetés au cours de la phase suivante pourront trouver des applications dans des domaines variés. Le présent rapport dresse d'ailleurs un panorama optimiste du marché potentiel des lubrifiants d'origine végétale. L'approche technico-économique montre que le coût de production estimé de ces composés nouveaux, même à une échelle modeste, resterait compatible avec les exigences du marché. (Résumé d'auteur

Structural and microstructural studies of montmorillonite-based multilayer nanocomposites

International audienceHypothesesMontmorillonite, an abundant raw material, is a good candidate to obtain textured nanocomposites. However, the resulting structure of the composite depends on the dispersant used. This work aims at investigating the effect of organic polysaccharides, namely carboxymethylcellulose (CMC) or chitosan (Ch) differing by their side groups, on the resulting structure of montmorillonite-based nanocomposites.ExperimentsThe effect of sodium hexametaphosphate and of two polysaccharide derivatives (carboxymethylcellulose and chitosan) combined with montmorillonite on the structure and microstructure of resulting composite films was investigated using particle size analysis, rheological measurements, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and flexural properties measurements of the textured films.FindingsResults showed that the film structure and microstructure depend on the additive. The high organization (and resulting toughness) of the montmorillonite/sodium hexametaphosphate films results from an exfoliated then layered microstructure, whereas the addition of polysaccharide derivatives leads to the particle agglomeration. In this case, two mechanisms are in competition: surface adsorption and intercalation between exfoliated platelets

Évaluation des esters méthyliques de tournesol isomérisés comme substitut de solvants (COV) dans le domaine des peintures et vernis et assimilés

L’étude a été consacrée à l’évaluation des performances techniques d’esters méthyliques isomérisés dans des applications ciblées de l’industrie des peintures et vernis où les solvants à remplacer sont des composés organiques volatils en grandes proportions, ce sont : les lasures (55 à 65 %), les vernis (45 à 55 %), les peintures laquées (35 à 40 %), les peintures satinées (40 à 45 %) et les peintures anticorrosion (30 à 40 % de COV). Les esters méthyliques étudiés sont : -- les esters méthyliques de tournesol classique isomérisés cis-trans, -- les esters méthyliques de tournesol classique isomérisés trans-trans. Les résultats de cette étude ont démontré que les esters méthyliques conjugués de tournesol classique peuvent remplacer les solvants organiques volatils (white spirit par exemple) des peintures murales (brillantes et satinées) et des lasures. Ces esters jouent non seulement le rôle de solvant mais aussi celui d’un réactif de siccativation. En effet, ils participent à la formation du film de peinture ou de lasure au cours du séchage. En formulation de vernis et de lasures, les résultats montrent qu’il est possible d’incorporer des taux d’esters méthyliques de tournesol conjugués à hauteur de 10 %, ce qui permet de ramener le taux de COV de 550-650 g\\l à moins de 400 g\\l. En formulation de peintures laquées, la performance des esters méthyliques dépend non seulement du type de laque étudiée « brillante » ou « satinée » et surtout du système résine\\ETI (Esters de Tournesol Isomérisés). Les esters méthyliques conjugués peuvent être utilisés plus favorablement dans les laques brillantes, jusqu’à une concentration de 2,5 % en substitution des solvants hydrocarbonés habituels (white spirit D40 ou D60). Ils permettent dans ce cas d’augmenter sensiblement l’extrait sec, tout en restant conforme aux objectifs fixés par le CEPE pour les peintures (COV <\; 300 g\\l). Cependant, les esters méthyliques conjugués de tournesol classique ont encore quelques lacunes par rapport aux solvants conventionnels. La durée de séchage est longue, la dureté pendulaire est faible et un phénomène marqué de jaunissement. Ces faiblesses sont liées au pouvoir siccatif encore insuffisant des esters. Ce manque de réactivité peut être amélioré en modifiant les formulations actuelles des résines glycérophtaliques qui aujourd’hui ne permettent pas de faire réagir rapidement et complètement les esters conjugués avec celles-ci

Évaluation des esters méthyliques de tournesol isomérisés comme substitut de solvants (COV) dans le domaine des peintures et vernis et assimilés

L’étude a été consacrée à l’évaluation des performances techniques d’esters méthyliques isomérisés dans des applications ciblées de l’industrie des peintures et vernis où les solvants à remplacer sont des composés organiques volatils en grandes proportions, ce sont : les lasures (55 à 65 %), les vernis (45 à 55 %), les peintures laquées (35 à 40 %), les peintures satinées (40 à 45 %) et les peintures anticorrosion (30 à 40 % de COV). Les esters méthyliques étudiés sont : -- les esters méthyliques de tournesol classique isomérisés cis-trans, -- les esters méthyliques de tournesol classique isomérisés trans-trans. Les résultats de cette étude ont démontré que les esters méthyliques conjugués de tournesol classique peuvent remplacer les solvants organiques volatils (white spirit par exemple) des peintures murales (brillantes et satinées) et des lasures. Ces esters jouent non seulement le rôle de solvant mais aussi celui d’un réactif de siccativation. En effet, ils participent à la formation du film de peinture ou de lasure au cours du séchage. En formulation de vernis et de lasures, les résultats montrent qu’il est possible d’incorporer des taux d’esters méthyliques de tournesol conjugués à hauteur de 10 %, ce qui permet de ramener le taux de COV de 550-650 g\\l à moins de 400 g\\l. En formulation de peintures laquées, la performance des esters méthyliques dépend non seulement du type de laque étudiée « brillante » ou « satinée » et surtout du système résine\\ETI (Esters de Tournesol Isomérisés). Les esters méthyliques conjugués peuvent être utilisés plus favorablement dans les laques brillantes, jusqu’à une concentration de 2,5 % en substitution des solvants hydrocarbonés habituels (white spirit D40 ou D60). Ils permettent dans ce cas d’augmenter sensiblement l’extrait sec, tout en restant conforme aux objectifs fixés par le CEPE pour les peintures (COV <\; 300 g\\l). Cependant, les esters méthyliques conjugués de tournesol classique ont encore quelques lacunes par rapport aux solvants conventionnels. La durée de séchage est longue, la dureté pendulaire est faible et un phénomène marqué de jaunissement. Ces faiblesses sont liées au pouvoir siccatif encore insuffisant des esters. Ce manque de réactivité peut être amélioré en modifiant les formulations actuelles des résines glycérophtaliques qui aujourd’hui ne permettent pas de faire réagir rapidement et complètement les esters conjugués avec celles-ci