Modèle mathématique de la polymérisation en masse du styrène amorcée par des initiateurs multifonctionnels

EMILIO BERKENWALD; GRACIELA MORALES; DIANA ESTENOZ

Lyon

Congreso; XIV Congres de la Societe Francaise de Genie des Procedes (SFGP); 2013

l'Université Lyon

Dans ce travail, un modèle mathématique pour la polymérisation en masse du styrène amorcée par un initiateur multifonctionnel a été développé, afin de simuler l'évolution des espèces chimiques impliquées dans la réaction, ainsi que la structure moléculaire détaillée du polymère formé. Le modèle, basé sur un mécanisme cinétique de la polymérisation, permet d?obtenir l?évolution de la concentration de toutes les espèces chimiques du milieu réactionnel. Le modèle mathématique a été ajusté et validé en utilisant des résultats expérimentaux obtenus à partir de polymérisations en masse de styrène avec l?initiateur trifonctionnel cyclique triperoxyde de diethylcétone (TPDEC). Plusieurs polymérisations batch isothermes ont été réalisées, à différentes températures (120-200°C) et concentrations d?initiateur (0,005?0,02 mol/L). La conversion et les masses molaires moyennes ont été mesurées à partir d'échantillons prélevés le long de la réaction. Les estimations théoriques du modèle sont en excellent accord avec les résultats expérimentaux. Les résultats expérimentaux et théoriques montrent l'existence d'un optimum pour la température et la concentration d'initiateur dans le but d'obtenir une productivité élevée et une haute qualité des produits. La zone de travail d?intérêt technologique pour la polymérisation de styrène amorcée par TPDEC correspond aux températures de 120-130 °C (rupture séquentielle de l?initiateur) et la concentration optimale de TPDEC dans ces conditions est de 0,01 mol/L.