Etude de bioplastiques nanocomposites à base d'huiles végétales époxydées par voie enzymatique et chimique

• Main Author: Saithai, Pimchanok
• Other Authors: Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut National d'Etudes Supérieures Agronomiques de Montpellier, Mr DUBREUCQ Eric - UMR IATE - co-Directeur de thèse, Mme TANRATTANAKUL Varaporn - Associate Professor Prince of Songkla Universiity - co-Directrice de thèse;
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2013
• Subjects: Dioxyde de titane (TiO2); Biocatalyse; Lipase; Biocomposite; Bioplatique; Nanocomposite; Huile de soja époxydée et acrylée (AESO); [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition; [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering; Antarc*; Antarctica
• Online Access: https://hal.inrae.fr/tel-02808976

L'objectif de ce travail était d'étudier l'impact du mode de préparation et de la formulation de bioplastiques transparents issus d'huile de soja sur leur structure et leurs propriétés thermiques et mécaniques. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à l'huile de soja époxydée (ESO), qui a ensuite été acrylée et co-polymérisée avec méthacrylate de méthyle (MMA) en présence ou non de nano-particules de dioxyde de titane. Deux méthodes de préparation d'ESO ont été comparées. La première a fait appel à une époxydation chimique en présence de peroxyde d'hydrogène et d'acide formique. L'acide sulfurique a été utilisé comme catalyseur pour la production de peracides, ces oxydants forts générant ensuite des époxydes par attaque des doubles liaisons des acides gras de l'huile. La seconde consistait en une époxydation chimio-enzymatique, les peracides étant alors générés dans des conditions douces de pH et de température par catalyse enzymatique en présence d'H2O2 et d'huile. Deux types de lipases ont été utilisées comme biocatalyseurs : la lipase de Candida antarctica (Novozyme 435) et la lipase/acyltransférase de C. parapsilosis. Un contrôle de la réaction a permis d'obtenir 3±des produits à différents degrés d'époxydation (50 et 75 %). Les effets du mode d'époxydation, du degré d'acrylation et des teneurs en MMA et TiO2 sur les propriétés des bioplastiques obtenus ont été étudiés par FTIR, RMN 1D et 2D, DMTA, TGA et par mesure des propriétés mécaniques.