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Etude des interactions de mélanges (polymères biodégradables/principe actif) obtenus par différentes méthodes de préparations

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par L'hachemi AZOUZ
Université A/Mira-Bejaia - Magister 2010
  

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I.2. Caractérisation des polymères obtenus

I.2.1. Analyse thermique

I.2.1.1. Etude TG/DTG

La figure 60 montre les courbes TG/DTG obtenues à 0,5 °C/min sous atmosphère d'azote pour les trois polymères PDLLA (1000,3000 et 9000).

On remarque que les températures de dégradation des différents polymères sont compris entre 260 et 270 °C. Les températures de début et fin de dégradation des trois polymères sont 226,8-279,4 pour PDLLA1000, 235,3-286,4 °C pour PDLLA3000 et 228,9-278,3 °C pour PDLLA9000. On remarque que l'intervalle des températures de début et fin de dégradation pour les trois polymères est approximativement [230-280] °C. La courbe DTG obtenu consiste à un seul pic, ce ci indique qu'il ya principalement une seule étape réactionnelle

durant la dégradation thermique des trois polymères. En effet, cette constation est probablement associée avec la perte des groupements ester, ce résultat est en accord avec ce qui a été déjà fait (A. Nalbandi, 2001).

PDLLA 1000

Td = 252°C

DTG

TG

Td = 268°C

DTG

TG

PDLLA 3000

120 100 80

 
 

5
0
-5

60 40 20 0

m(%)

dm/dt (%/min)

-10 -15 -20 -25 -30

120 100 80 60 40 20 0

m (%)

dm/dt (%/min)

5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

0 100 200 300 400 500

Température (°C)

0 100 200 300 400 500

Température (°C)

PDLLA 9000

Td = 254°C

TG

DTG

120 100 80 60 40 20 0

m (%)

dm/dt (%/min)

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

0 100 200 300 400 500

Température (°C)

Figure 60. Courbes de TG/DTG obtenus à 10 °C/min sous atmosphère d'azote pour le poly(D,L - acide
lactique) de différentes masses moléculaires.

I.2.1.2. Etude DSC

Les thermogrammes représentant les trois polymères PDLLA de différntes masses sont montrés dans la figure 61. Les thermogrammes ont été enregistrés par un calorimètre différentiel à balayage, à une vitesse de chauffage de 10 °C/min, et dans un intervalle de température de 40 à 180 °C.

Trois transitions thermiques sont observées : (1) le pic de transition vitreuse Tg, qui est le principal changement d'état intervenant dans les polymères amorphes, il correspond au passage d'un état liquide surfondu à un état vitreux lors du refroidissement dans la région de température de transistion vitreuse ; (2) le pic de recristallisation (ou cristallisation froide) éxothermique Tc, qui est dû à une cristallisation limitée après refroidissement rapide du polymère fondu, entre Tg et Tc, le PDLLA est dans un état liquide de viscosité élevée et faiblement cristallin ; (3) le pic de fusion endothermique Tf, il donne des informations sur la morphologie. Le pic de fusion donne aussi l'information sur le type de cristallisation présent dans le polymère. En effet, l'observation d'un double pic de fusion sur les thermogrammes de PDLLA (1000 et 3000) pourait indiquer la présence de populations de cristaux de morphologies différentes ou cristaux avec des imperfections (C. M. Boutry, 2010).

Chapitre IV. Résultats et discussion

20 40 60 80 100 120 140 160 180

40 60 80 100 120 140 160 180

Température (°C) PDLLA 9000

Tf = 140,40

Température (°C)

Endothermique Exothermique

T = 88,77

c

-1,2

20 40 60 80 100 120 140 160 180

PDLLA 3000

Endothermique Exothermique

T = 98,81

c

Tf = 144,66

0,3

0,2

0,1

Flux de chaleur (mW.mg')

0,0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

0,3

0,2

0,1

Flux de chaleur (mW.mg')

0,0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

0,2

Flux de chaleur (mW.mg')

0,0

-0,2

-0,4

-0,6

-0,8

-1,0

PDLLA 1000

Endothermique Exothermique

T = 102,76

c

Tf = 140,80

Température (°C)

Figure 61. Les thermogrammes DSC des trois polymères PDLLA obtenus à une vitesse de chauffage de 10
°C/min.

La méthode DSC est particulièrement utile pour la détermination du taux de cristallinité des polymères. Le calcul du taux de cristallinité ,Xc, est donné par la formule suivante (C. Chen,

2004).

Xc (%) = [AHf /AHfo] x 100% (3)

avec ÄHf est l'enthalpie de fusion de PLA déterminé à partir de la surface du pic endothermique.

ÄHfo est l'enthalpie de fusion pour un cristal du même polymère. Pour le

PLA, ÄHfo est supposé égale à 93 J/g (C. Chen, 2004 ; M. F. Gonzalez, 1999). Les résultats données par la technique DSC sont regroupés dans le tableau 17 suivant.

Tableau 17. Les différentes informations sur la PDLLA données par DSC.

PDLLA (Da)

Tg (°C)

Tc (°C)

Tf (°C)

AHf (J/g)

AHc (J/g)

Xc (%)

1000

/

102,76

140,80

25,11

19,92

27

3000

/

98,81

144,81

31,35

17,80

34

9000

/

88,77

140,40

43,77

5,84

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