TitreÉtude du vieillissement des mousses de polyuréthane ester et consolidation par les aminoalkylalkoxysilanes
Type de publicationThèse
Année de publication2012
AuteursEleonora Pellizzi
Academic DepartmentÉcole Doctorale Science et Ingénierie
DegreeThèse de doctorat : Chimie : Evry-Val d'Essonne : 2012
Nombre de pages208 p.
UniversityUniversité d’Évry val d’Essonne
Ville[Evry]
Résumé

Les objets de musée en mousse de polyuréthane posent fréquemment des problèmes de conservation liés principalement à la perte de leurs propriétés mécaniques. Alors que des traitements efficaces existent pour les mousses de polyuréthane éther, aucun traitement de consolidation existe, à l’heure actuelle, pour les mousses de polyuréthane ester. Au cours de ce travail de recherche, nous avons étudié d’une part la possibilité de renforcer la structure des mousses non dégradées afin de prévenir la perte des propriétés mécaniques et d’autre part la consolidation des mousses déjà dégradées pour éviter l’effondrement de leur structure. Deux aminoalkylalcoxysilanes (AAAS), le 3-aminopropylméthyldiéthoxysilane et le N-(2-Aminoéthyl)3-aminopropylméthyldiméthoxysilane, donnant des résultats prometteurs pour la consolidation du papier, ont été testés sur des échantillons modernes de mousse de polyuréthane ester industrielle. Le comportement d’une mousse de polyuréthane vis-à-vis des vieillissements artificiels a été suivi et comparé à celui des mousses de polyuréthane vieillies naturellement. Ensuite, des solutions d’AAAS à différentes concentrations ont été appliquées, par immersion, sur les mousses vieillies et non vieillies. Les propriétés mécaniques, mesurées en compression, ont permis de mettre en évidence un effet de renforcement sur tous les échantillons traités. Ladistribution des AAAS dans l’épaisseur des échantillons a été contrôlée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et par microscopie électronique à balayage (MEB). La résonance magnétique nucléaire à l’angle magique (RMN MAS) a été utilisée pour confirmer la polymérisation des AAAS sur le polyuréthane et calculer le degré de polymérisation moyen des chaînes polymères formées. Les résultats de ce travail de recherche suggèrent que les AAAS pourraient être une solution efficace pour la consolidation de la mousse de polyuréthane ester à la fois pour des traitements préventifs et pour des traitements curatifs.Title : 

  • Study of polyurethane ester foam aging and consolidation by means of aminoalkylalkoxysilanes

Abstract :

  • Museum artifacts made of polyurethane foam are frequently affected by conservation issues mainly related to the loss of their mechanical properties. While effective polyurethane ether foam treatments already exist, no convenient consolidationtreatment exists for polyurethane ester foams. The possibility of a reinforcement effect expected to prevent the mechanical properties loss of new foams and the structure collapse of degraded foams has been evaluated. Two aminoalkylalcoxysilanes (AAAS), the 3-Aminopropylmethyldiethoxysilane and the N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, which gave promising results for consolidation of paper, have been tested on modern industrial flexible polyurethane ester foam samples. The behaviour of the reference polyuréthane foam to artificial aging hasbeen monitored and compared to naturally aged polyuréthane foams. Then, AAAS solutions at different concentrations have been applied, by immersion, on unaged and artificially aged polyurethane ester foam samples. Mechanical properties havebeen studied by Compression Force Deflection Test, which shows that after AAAS treatment the resistance of the foam to compression improves. The AAAS distribution in the thickness of the samples has been investigated by Fourier TransformInfrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) has been used to confirm AAAS polymerization and to evaluate its average polymer chain length. The promising results obtained suggest that AAAS could be an efficient solution for the consolidation of polyurethane ester foam for both a preventive treatment and a restoration treatment.
URLhttps://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2012/2012EVRY0034.pdf
Champ de recherche: 
tude du vieillissement des mousses de polyurethane ester et consolidation par les aminoalkylalkoxysilanes cole doctorale science et ingenierie ples objets de musee en mousse de polyurethane posent frequemment des problemes de conservation lies principalement a la perte de leurs proprietes mecaniques alors que des traitements efficaces existent pour les mousses de polyurethane ether aucun traitement de consolidation existe a lheure actuelle pour les mousses de polyurethane ester au cours de ce travail de recherche nous avons etudie dune part la possibilite de renforcer la structure des mousses non degradees afin de prevenir la perte des proprietes mecaniques et dautre part la consolidation des mousses deja degradees pour eviter leffondrement de leur structure deux aminoalkylalcoxysilanes aaas le 3aminopropylmethyldiethoxysilane et le n2aminoethyl3aminopropylmethyldimethoxysilane donnant des resultats prometteurs pour la consolidation du papier ont ete testes sur des echantillons modernes de mousse de polyurethane ester industrielle le comportement dune mousse de polyurethane visavis des vieillissements artificiels a ete suivi et compare a celui des mousses de polyurethane vieillies naturellement ensuite des solutions daaas a differentes concentrations ont ete appliquees par immersion sur les mousses vieillies et non vieillies les proprietes mecaniques mesurees en compression ont permis de mettre en evidence un effet de renforcement sur tous les echantillons traites ladistribution des aaas dans lepaisseur des echantillons a ete controlee par spectroscopie infrarouge a transformee de fourier irtf et par microscopie electronique a balayage meb la resonance magnetique nucleaire a langle magique rmn mas a ete utilisee pour confirmer la polymerisation des aaas sur le polyurethane et calculer le degre de polymerisation moyen des chaines polymeres formees les resultats de ce travail de recherche suggerent que les aaas pourraient etre une solution efficace pour la consolidation de la mousse de polyurethane ester a la fois pour des traitements preventifs et pour des traitements curatifsph2title nbsph2ullipstudy of polyurethane ester foam aging and consolidation by means of aminoalkylalkoxysilanespliulh2abstract h2ullipmuseum artifacts made of polyurethane foam are frequently affected by conservation issues mainly related to the loss of their mechanical properties while effective polyurethane ether foam treatments already exist no convenient consolidationtreatment exists for polyurethane ester foams the possibility of a reinforcement effect expected to prevent the mechanical properties loss of new foams and the structure collapse of degraded foams has been evaluated two aminoalkylalcoxysilanes aaas the 3aminopropylmethyldiethoxysilane and the n2aminoethyl3aminopropylmethyldimethoxysilane which gave promising results for consolidation of paper have been tested on modern industrial flexible polyurethane ester foam samples the behaviour of the reference polyurethane foam to artificial aging hasbeen monitored and compared to naturally aged polyurethane foams then aaas solutions at different concentrations have been applied by immersion on unaged and artificially aged polyurethane ester foam samples mechanical properties havebeen studied by compression force deflection test which shows that after aaas treatment the resistance of the foam to compression improves the aaas distribution in the thickness of the samples has been investigated by fourier transforminfrared spectroscopy ftir and scanning electron microscopy sem magic angle spinning nuclear magnetic resonance mas nmr has been used to confirm aaas polymerization and to evaluate its average polymer chain length the promising results obtained suggest that aaas could be an efficient solution for the consolidation of polyurethane ester foam for both a preventive treatment and a restoration treatmentpliul httpswwwbibliounivevryfrtheses20122012evry0034pdf these de doctorat chimie evryval dessonne 2012 evry eleonora pellizzi
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