Modification chimique de l'acide polyacrylique par l'alcool piperonylique

Abstract

Le présent travail consiste, en premier lieu, à synthétiser l’acrylate de pipéronyle en estérifiant l’acide acrylique (AA) par l’alcool pipéronylique (APP). La polymérisation de ce monomère par voie radicalaire en utilisant des amorceurs radicalaires ordinaires n’a pas eu lieu. En deuxième lieu, l’acide polyacrylique (PAA) a été estérifié par l’APP dans un milieu organique (dioxanne). L’optimisation de cette réaction a été étudiée en fonction du temps et du rapport molaire [PAA]/ [APP]. Deux systèmes ont été adoptés pour cette étude : système ouvert et fermé. Le système ouvert a fourni un taux de substitution de 72% pour un rapport molaire [APP]/[PAA] de 1 et un temps de réaction de 5,5 h, tandis que le système fermé a fourni seulement 32% pour un rapport molaire [APP]/[PAA] de 4. La réaction d’estérification du PAA par l’APP dans l’eau a été effectuée; la modification a eu lieu mais a fourni un taux de substitution limité, 4%. Un phénomène inattendu de la viscosité intrinsèque du produit estérifié a été observé ; cette viscosité dépassait celle correspondant à une substitution totale, qu’on a pu expliquer par la formation d’une série de chaînes polymères entrelacées par des ponts d’hydrogènes. Le PAA ainsi estérifié a subi une réaction de déblocage de la fonction benzodioxole pour libérer la fonction catéchol. Ce déblocage a réussi et a donné un matériau hydrosoluble. Tous les produits, PAA, PAA estérifié (PAA-APP) et polymère débloqué (PAAC) ont été caractérisés par leur solubilité, l’analyse élémentaire, la spectroscopie IR, UV-visible et la viscosimétrie. Le comportement pH-métrique du PAA, du polymère débloqué et de la catéchol, en absence et en présence de Cu2+ et de Cd2+, a été étudié. L’étude de la capacité du PAA et celle de PAAC d’éliminer les ions métalliques lourds des eaux tels que le cuivre et le cadmium par adsorption a été effectuée et les taux d’adsorption ont été déterminés par la technique de dithizone. Les taux d’adsorption des ions Cu2+ et Cd2+ par le PAAC sont de 48,52 % et 71,43%, respectivement. Par ce faire, l’effet de la catéchol dans la matrice de PAA sur la capacité d’adsorption de ce dernier a été examiné.