Chimie
Thermal and mechanical properties of bio-basedplasticizers mixtures on poly (vinyl chloride)
The use of mixtures of nontoxic and biodegradable plasticizers coming from natural resources is a good way to replaceconventional phthalates plasticizers. In this study, two secondary plasticizers of epoxidized sunflower oil (ESO)and epoxidized sunflower oil methyl ester (ESOME) were synthesized and have been used with two commerciallyavailable biobased plasticizers; isosorbide diesters (ISB) and acetyl tributyl citrate (ATBC) in order to produce flexiblePVC. Different mixtures of these plasticizers have been introduced in PVC formulations. Thermal, mechanical andmorphological properties have been studied by using discoloration, thermogravimetric analysis (TGA), differentialscanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), tensile - strain and scanning electronmicroscopy (SEM). Studies have shown that PVC plasticization and stabilization were improved by addition ofplasticizers blends containing ISB, ATBC, ESO and ESOME. An increase in the content of ESO or ESOME improvedthermal and mechanical properties, whereas ESOME/ATBC formulations exhibited the best properties. Voir les détails
Mots clés : PVC, epoxidized sunflower oil, epoxidized sunflower oil methyl ester, isosorbide diesters, acetyl tributyl citrate.
ZnO nanoparticles and biocidal effect of nanostructured ZnO filmson Escherichia coli
The biocidal effect of ZnO nanostructured films was studied using Escherichia coli ATCC 43897. TheZnO nanoparticles were synthesized in diethylene glycol by using zinc acetate forced hydrolysis.X-ray diffraction analysis confirmed the formation of single wurtzite-type ZnO phase with a crystallitesize of 20.59 nm. Transmission electron microscopy observations revealed spherical-shaped particlesin the nanoscale regime with a mean particle size of 21.96 nm. It was found that the addition oftrioctylphosphine during synthesis favored much improved dispersion of ZnO nanoparticles, withsmaller particle size; that is, 16.28 nm. Meanwhile, ZnO film grown onto glass substrate by spin-coatingrevealed single phase with the formation of aggregates (≈700) having mushroom-like morphologyformed of very fine particles in the nanoscale regime. The as-deposited nanostructured films exhibiteda hydrophilic character. The classical bacteriological and electrochemical impedance spectroscopymeasurements enabled the biocidal effect of ZnO nanostructured films with 94% inactivation efficiencyafter 90 min of contact time. Voir les détails
Mots clés : ZnO; Spin-coating; Nanostructured film; Biocide effect; E. coli; EIS
Effect of Biobased Plasticizers on Thermal, Mechanical, andPermanence Properties of Poly(vinyl chloride)
Phthalates can be replaced by other harmless andenvironmentally friendly plasticizers, such as isosorbidediesters (ISB), and epoxidized sunflower oil (ESO),which has been proved an efficient stabilizer for poly(vinyl chloride) (PVC) in helping to prevent degradationduring processing. Formulations based on PVC withdifferent amounts of ISB, ESO, and di-(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) from 0 to 60 parts by weight per hundredparts of resin were realized. To make PVC flexiblewith partial amounts of the debated phthalates asplasticizers, we use a combination of DEHP, ISB, andESO. Effects of these two biobased plasticizers, ISBand ESO, and their mixture with DEHP on thermal stabilityby measuring discoloration degrees and thermalgravimetric analysis, on mechanical properties suchtensile strength, elongation at break, and hardness,were characterized. Plasticizer permanence propertiesof PVC compounds were studied. Studies showed thatprocessibility and flexibility were improved by the additionof a plasticizer system (ISB, ESO, and DEHP). Anincrease in the content of ISB and/or ESO increasedthermal and mechanical properties, whereas compositionswith ternary compositions of ISB/ESO/DEHP (15/15/30) exhibited the best performance properties. Voir les détails
Mots clés : PVC, Sunflower oil, Leaching, Volatility
STUDY OF PLASTICIZED POLY (VINYL CHLORIDE) USING BIOBASED PLASTICIZERS MIXTURES
Poly (vinyl chloride) (PVC) is very present in daily living applications due to its diverse properties and low cost. Its properties depend on the amount of different kinds of additives such as plasticizers. The plasticizer is a very important additive of PVC; it can improve the flexibility of PVC without changing the chemical properties of the PVC. Phthalates are the most commonly used plasticizers in PVC with applications in food packaging, medical devices, children‘s toys, building materials, and other common products. Unfortunately, phthalates contaminate indoor environments, human food and are environmental contaminants. Several phthalates are suspected of having toxic effects.Biobased blends present potential use as nontoxic, sustainable plasticizers and as replacement of commonly used phthalate plasticizers. Epoxidised sunflower oil (ESO) and epoxidized sunflower oil methyl ester (ESOME) were prepared respectively by epoxidation and esterification reactions of sunflower oil (SO). Samples prepared by different combinations of ESO, ESOME, isosorbide (ISB) and acetyl tributyl citrate (ATBC) were blended with poly(vinyl chloride) (PVC) using two roll mills at 160°C. Discoloration sheets, mechanical properties, thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to characterize the plasticized PVC.Discoloration change as well as thermal degradation decreases when increasing the amount of ESO or ESOME in plasticized systems. The effect of the four plasticizers systems on the glass transition temperature of PVC is similar; all samples exhibited both single Tg by DSC, which is in agreement with good miscibility of our formulations. Thus, combination of ESO, ESOME, ISB and ATBC performs a dual role in the stabilization and plasticization of PVC. Tensile strength at break of PVC formulations with different plasticizers mixtures reduces by decreasing the ESO or ESOME level, the elongation at break increases in the case of ISB with ESO or ESOME. The same with ATBC increases when rising ESO or ESOME.ATBC, ISB with 10 to 20 phr of ESO or ESOME are good candidates to substitute phthalates such as DEHP in flexible PVC formulations. Voir les détails
Mots clés : PVC, Epoxidation, Biobased Plasticizers, Environment.
Evaluation de la migration des plastifiants d’origine végétale à partir des films en polychlorure de vinyle pour application emballage alimentaire
Des grandes parties des emballages alimentaires sont des matériaux polymères qui sont en progression. Mais, il existe des problèmes de compatibilité entre les emballages et les aliments. En effet, les interactions entre l’emballage en polymère et les aliments entraînent des problèmes de qualité sur le plan toxicologique. Le problème le plus connu est la migration des plastifiants, qui peuvent être libérés par l’emballage et contaminer les aliments. Parmi les polymères les plus utilisées dans l’emballage, on trouve le poly (chlorure de vinyle) (PVC) qui est très présent dans les applications quotidiennes en raison de ses propriétés diverses et de faible coût. Les plastifiants est un additif très important pour le PVC; Ils peuvent améliorer la flexibilité du PVC sans modifier ses propriétés chimiques. Les plastifiants à base de phtalates sont les plus utilisés dans le PVC avec des applications dans les emballages alimentaires, les dispositifs médicaux, les jouets pour enfants. Malheureusement, les phtalates contaminent l’environnement et les aliments. Comme il a été rapporté par plusieurs chercheurs, les phtalates et notamment le di-(2-éthyle hexyle) phtalates (DEHP) sont soupçonnés d'avoir des effets cancérogènes et toxiques. Dans notre étude, l’ester méthylique d'huile de tournesol époxydée (EMHTE) a été synthétisé et caractérisé par la mesure de l'indice d'oxyrane et la spectroscopie infrarouge (FTIR). Le but du travail rapporté ici est d'étudier l'utilisation de ce nouveau produit comme bio plastifiant secondaire, mélangé avec l'acétyle de tributyle citrate (ATBC) comme un plastifiant primaire biosourcé pour plastifier le PVC avec 60 parties de mélanges de plastifiants afin d’élaborer des films minces pour l’utiliser dans l’emballage alimentaire. Ces films ont été caractérisés par le test de volatilité et le test de migration dans différents solvants tel que l’éthanol, l’éther de pétrole et l’acide acétique en comparaison avec un film référence plastifié par le DEHP. Voir les détails
Mots clés : emballage alimentaire, PVC plastifié, Migration des plastifiants, Huiles végétales.
EPOXYDATION ET TRANSESTERIFICATION D’UNE HUILE BIOSOURCEE POUR LA PLASTIFICATION DU POLY CHLORURE DE VINYLE (PVC)
l’objectif de ce travail est l’étude de la plastification du poly chlorure de vinyle (PVC) par des plastifiants biosourcés afin de remplacer les plastifiants classiques à base de phtalates qui sont toxiques surtout si on les utilise dans l’emballage alimentaire. A cet effet, l'ester méthylique de l'huile de tournesol époxydée (EMHTE) a été synthétisé par l’époxydation et la transestérification de l’huile de tournesol (HT). Puis le caractérisé par l’indice d’oxyrane et la spectroscopie infra rouge (IRTF) pour confirmer la réaction d’époxydation et de transestérification. Puis on a le mélangé avec un autre plastifiant d’origine végétale qui est le l'acétyle citrate de tributyle (ATBC) et le PVC afin de préparer des films souples. Différents formulations à base de PVC avec différents mélanges de plastifiants ont été réalisées. Les propriétés rhéologiques et physico-chimiques ont été étudiées et comparées avec celles des phtalates en utilisant l’essai sur le mélangeur interne (plastographe), la volatilité et la transmission de la lumière. Les résultats ont montré que la stabilisation du PVC était améliorée par l'addition de l’EMHTE dans les mélanges de plastifiants. La perte de masse par volatilité diminue dans les mélanges plastifiants par rapport à un plastifiant seul. La transmission de la lumière diminue avec l’EMHTE. Voir les détails
Mots clés : PVC, Huile végétale, Transestérification
FABRICATION DES CAPSULES DE PIGMENT D’OXYDE DE FER ENROBEE PAR UNE COUCHE DE POLYMERE
Le but de ce travail est l'étude d'un procédé de microencapsulation par polymérisation en émulsion pour enrober des pigments afin de réaliser des capsules pour application dans la formulation de la peinture décorative. La microencapsulation regroupe l'ensemble des procédés conduisant à l'obtention de microcapsules. Dans cette étude on a utilisé le même mode opératoire de la polymérisation en émulsion car ce procédé est largement utilisé dans l'industrie pour l'élaboration de latex et son utilisation a été déjà validée pour l'encapsulation de particules minérales. Plusieurs essais ont été menés en utilisant les différents produits suivant: tensioactifs (Helmol, Seccosol, SDS), monomères (AVM, MMA), pigments minérales et organiques et enfin on a étudié l'influence du traitement de surface du pigment utilisé. Cette étude a montré l'intérêt du procédé de la microencapsulation ainsi que l'importance de traitement hydrophobe de la surface du pigment afin de réaliser ce procédé. Voir les détails
Mots clés : microencapsulation, émulsion, polymérisation, oxyde de fer, pigment.
EFFET DE LA CONCENTRATION EN TENSIOACTIF SUR LA STABILITE DE LA MEMBRANE ET SUR L'EXTRACTION D’ACIDE ORANGE 7 PAR MEMBRANE LIQUIDE EMULSIONNEE
La coloration des eaux usées est de plus en plus perçue comme une nuisance importante. L’acide orange 7 est un colorant azoïque. Cette catégorie de colorant est toxique, mutagène, cancérigène et provoque des risques majeurs à la vie aquatique. Le traitement des effluents colorés est donc devenu une priorité dans notre monde. L'extraction par membrane liquide émulsionnée (MLE) est une technique récente (MLE) paraît comme une solution efficiente pour l’élimination des colorants. Dans ce travail, l'extraction d’un colorant azoique (Acide Orange7) à partir de solution aqueuse par membrane liquide émulsionnée a été réalisée. L’émulsion est préparée en employant le Span 80 comme tensioactif nonionique, le tridodecylamine (TDA) comme extractant, le kérosene comme diluant et une phase aqueuse interne (de piégeage) d’acide sulfurique. Les effets de la concentration en tensioactif sur la stabilité de la membrane liquide et sur le rendement d'extraction d’acide orange 7 à partir d'un milieu acide ont été étudiés. Voir les détails
Mots clés : Tensioactif, membrane liquide émulsionnée, acide orange 7, extraction, Stabilité.
Synthèse et Caractérisation Physicochimique de Bases de Schiff: Application dans la Protection Contre la Corrosion des Armatures du Béton
Deux bases de Schiff originales nommées L1 et L2 sont synthétisées en utilisant la méthode de condensation et caractérisées par (FT-IR, DRX et AE). Les composés obtenus sont des monocristaux. L'étude de leurs efficacités inhibitrices vis-à-vis de la corrosion des armatures du béton a été réalisée par la polarisation potentiodynamique et la spectroscopie d'impédance (SIE). L'efficacité d'inhibition de L1 et L2 contre la corrosion de l'acier doux dans le béton est étudiée dans le milieu agressif NaCl 0.5M en fonction de la concentration de l'inhibiteur, du temps d'immersion et de la température. Un pouvoir d'inhibition élevé est observé (90% pour L1=10-6M et de 93% pour le L2=10-4M) à t=28jours et T=30°C. Cette inhibition augmente en fonction de la température pour les deux bases de Schiff. Le mécanisme d'action de ces inhibiteurs est défini par l'étude thermodynamique. L'efficacité inhibitrice (EI%) et l'énergie d'activation apparente (Ea) ont été calculées en l'absence et en présence de différentes concentrations de L1 et L2. Les valeurs de DGads, Ea, DHa, and DSa montrent que L 1 et L2 sont des bons inhibiteurs de la corrosion de l'acier doux dans le béton dans un environnement de NaCl 0.5M. Les inhibiteurs étudiés agissent par adsorption selon un processus de chimisorption obéissants à l'isotherme de Langmuir. L’adsorption est confirmée par l’examen des morphologies des surfaces corrodées par MEB. La théorie de la densité fonctionnelle (DFT) a été utilisée pour définir les sites d’action de ces inhibiteurs et les résultats déduits sont en bon accord avec ceux de l’expérimental. Les tests mécaniques réalisés pour examiner l’effet de l’ajout de ces deux inhibiteurs sur la résistance mécanique du béton armé n’a révélé aucune contrainte. Ces composés sont donc promoteurs dans le domaine du Génie Civil. Voir les détails
Mots clés : Corrosion - Armature - Béton -Inhibiteurs Organiques –Bases de Schiff- Synthèse Chimique- Polarisation Potentiodynamique–Spectroscopie d'Impédance - EIS –MEB – DRX–EDX–DFT.
METALLURGICAL AND ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF S295 STEEL TUBES IN STEEL COOLING CIRCUITS
Corrosion damage to industrial cooling systems in steel mills is a serious problem for industry and the environment. In order to reduce this phenomenon by the subsequent development of organic-based corrosion inhibitors, a preliminary identification study of the base material and the surrounding environment of the cooling circuits is essential. To monitor the electrochemical behavior of unalloyed steel tubes, we studied the influence of the "industrial cooling water" environment and the most influential physical parameters. This behavior of S295 grade steel will be determined by different stationary and non-stationary electrochemical methods, notably electrochemical impedance spectroscopy. These investigations enabled us on the one hand the metallurgical knowledge of the base material, the nature of the corrosive medium, and on the other hand the evaluation of the potentials and the corrosion rates and to define the different reactions at the metal interface. middle. In conclusion, the tubes studied in unalloyed steel have a low resistance to corrosion under the effect of the aggressiveness of the surrounding environment (Figure 1) in this case industrial cooling water hence the need to introduce corrosion inhibitors in cooling circuits. In our case, we will focus on natural organic inhibitors that ensure an economic and environmental balance. Figure.1: Stationary and frequential electrochemical curves of the material / medium interaction Voir les détails
Mots clés : steel, corrosion, behavior, cooling water, impedance, Temperature