A-I.2. Méthodes de synthèse de poly(acide
lactique)
La synthèse de poly(acide lactique) s'effectue selon trois
méthodes de polymérisation différentes, comme le montre la
figure 3.
O
O
HO
OH
CH3
O
n
CH3
O CH3 O
Polymère de faible masse
moléculaire
Mw = 2000 à 10,000
O
CH3
O
CH3
O
n
CH3
O
O
Agents d'accouplement des chaînes
HO
OH
CH3
O
OH
Acide lactique
HO
- H2O Condensation
CH3
O
HO
O
O
n
CH3
CH3
O
O
Polymère de masse moléculaire
faible
Mw = 1000 à 5,000
PLA de masse moléculaire
élevée
Mw > 100,000
Polymérisation par ouverture de cycle
OH
O O CH3
H3C O
O
Lactide
Figure 3. Méthodes de synthèse
du PLA (D. Garlotta, 2001).
A-I.2.1. Polymérisation par condensation directe en
absence de catalyseur
La première méthode est dite directe où
l'acide lactique est polymérisé par condensation pour donner un
polymère de faible masse moléculaire, de nature vitreux et
cassant. Ce type de polymère est, dans la majorité des cas,
inutilisable à moins que si des agents de couplage externes sont
utilisés pour augmenter sa masse moléculaire. La masse
moléculaire faible de ce type de polymère est à l'origine
de plusieurs raisons, on cite ce qui suit : présence d'eau,
impuretés, la faible concentration des groupements réactifs
terminaux et un équilibre de réaction engendrant le cycle du
lactide à six chaînons. La deuxième méthode est dite
indirecte, il s'agit de la polymérisation par ouverture de cycle de
lactide. Cette méthode nous permet d'avoir un polymère pur et de
masse moléculaire élevée (Mw > 100.000)
(D. Garlotta, 2001). La polymérisation de l'acide
lactique exige des monomères de pureté élevée, car
les
impuretés présentent une barrière devant
le développement de la réaction et réduisent par
conséquent la qualité de polymère attendu. Des groupements
fonctionnels comme hydroxyle, carboxyle et eau, etc. peuvent être
considérés comme des impuretés. En effet,
l'impureté hydroxyle influe à travers des réactions de
formation de l'initiateur, transfert de chaînes, et la
transestérification, ce qui provoque l'augmentation de la vitesse de la
réaction de polymérisation et la diminution de la masse
moléculaire de polymère obtenu. Les impuretés
carboxyliques provoquent l'inhibition de la polymérisation en formant un
complexe avec le catalyseur ce qui diminue la vitesse de la réaction,
mais sans montrer aucun effet considérable sur la masse
moléculaire de polymère final. Généralement, il
existe quatre méthodes de synthèse de poly(acide lactique)
(A. P. Gupta, 2007).
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