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Acquisition d'équipements

de caractérisation de matériaux polymères à propriétés électroniques

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Acquisition d’équipements de caractérisation de matériaux polymères à propriétés électroniques, photoniques et optiques

Le projet CISPEO s’inscrit dans une démarche d’envergure visant à structurer la communauté scientifique des Pays de la Loire dans le domaine des matériaux moléculaires à propriétés électroniques, photoniques et optiques. Cette ambition est portée par les laboratoires MOLTECH-Anjou (U. Angers) et CEISAM (U. Nantes) en association avec le GEPEA (équipe CBAC, U. Nantes - La Roche/Yon), l’IMN (équipes CESES, MIOPS, PMN, U. Nantes) et l’IMMM (U. Maine). Dans ce cadre, l’IMMM, qui possède une très forte expertise autour des polymères (synthèse, polymères fonctionnels, architectures macromoléculaires, biopolymères, recyclabilité, interactions polymères-végétal et santé), a acquis trois équipements compétitifs liés à la synthèse, la purification et la caractérisation de polymères nécessaires au développement de cette thématique grâce à un plan de co-financement entre le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER), la Région Pays de la Loire, le Conseil Départemental de la Sarthe et Le Mans métropole.

 

1.- Chaîne de purification/analyse de macromolécules


L’équipement est un ensemble de trois chaînes de chromatographie d’exclusion stérique (SEC) travaillant en parallèle dans des milieux organosoluble et hydrosoluble. Cet achat a permis d’enrichir le plateau technique de chromatographies en se dotant de systèmes plus performants équipés notamment de détecteurs réfractométriques et à barrettes de diodes pour une caractérisation couplée indispensable aux polymères de plus en plus complexes synthétisés pour des applications à haute valeur ajoutée (polymères hyperbranchés porteurs de chromophores électro-optiques pour l’élaboration de matériaux optiques non linéaires du second ordre, (co)polymères halogénés pour la fabrication de guides d’onde, polymères à base de tétrathiafulvalène pour la détection optique de cations métalliques). Les colonnes acquises permettent de déterminer des masses molaires moyennes en nombre de 600 g/mol à 4 000 0000 g/mol.

SEC dans le THF

(calibration PS, PMMA, PI)

SEC dans le DMF

(calibration PMMA)

SEC dans le DMSO

(calibration PMMA)

http://immm.univ-lemans.fr/fr/equipements/par-plateformes-et-plateaux/chromatographie-d-exclusion-sterique.html

 

2.- Mesures thermiques ATG-DSC

L’analyse thermique des matériaux polymères à propriétés électroniques, photoniques et optiques permet de comprendre la performance de ces matériaux en fonction de la température. La connaissance des propriétés thermiques de ces matériaux est essentielle pour développer les meilleures méthodes de transformation des matériaux en produits utiles et pour prévoir les performances tout au long de la vie des produits. Cette opération a permis d’acquérir deux nouveaux appareils d’analyse thermique.

 

Calorimètre différentiel à balayage (DSC)

Il présente une gamme de température d’analyse allant de – 120°C à + 830°C, ce qui permet de déterminer les caractéristiques telle que la température de transition vitreuse indispensable pour la mise en œuvre des matériaux, la cristallinité, la température de décomposition, la dilatation thermique et la recyclabilité des matériaux polymères.

 

 

 

 

 

 

Appareil d’analyse thermogravimétrique (ATG) couplé infra-rouge

Il présente une gamme de température d’analyse allant de la température ambiante à 1750 °C. Cet appareillage permet d’accéder aux propriétés d’oxydation, à la dilatation thermique, aux taux de réticulation et à des données sur le vieillissement des matériaux.
Le couplage de l’ATG avec un spectroscope infra-rouge (IR) ouvre des perspectives dans l’étude du dégagement de sous-produits volatils de matériaux polymères soumis à des hautes températures.

 

3.- Spectromètre de masse haute résolution

Le développement de nouvelles sources pour la spectrométrie de masse s’est révélé représenter une avancée significative pour la vaporisation ainsi que l’ionisation des macromolécules constituant un polymère en réduisant significativement les phénomènes de fragmentation. Un spectromètre de masse haute résolution équipé d’une source d’ionisation par Désorption de Champ (FD) couplée à un analyseur à temps de vol (TOF) est particulièrement adapté pour la caractérisation de polymères constituant les matériaux à propriétés électroniques, photoniques et optiques. La présence et la localisation des précurseurs d’intérêt (la (ou des) molécule(s) générant les propriétés spécifiques) est un requis indispensable pour élaborer et comprendre les propriétés de tels matériaux.

 

Spectromètre de masse haute résolution équipé d’une source d’ionisation par Désorption de Champ (FD) couplée à un analyseur à temps de vol (TOF)

Cet appareil est particulièrement adapté pour la caractérisation de polymères constituant les matériaux à propriétés électroniques, photoniques et optiques. La présence et la localisation des précurseurs d’intérêt (la (ou des) molécule(s) générant les propriétés spécifiques) est un requis indispensable pour élaborer et comprendre les propriétés de tels matériaux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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