Synthèse du polyester poly(éthylène furandicarboxylate) à partir de monomères dérivés de ressources renouvelables : comparaison du comportement thermique avec le PET et le PEN

Le poly(éthylène-2,5-furandicarboxylate) (PEF) est un nouveau polyester alipharomatique qui peut être préparé à partir de monomères dérivés de ressources renouvelables comme le furfural et l'hydroxyméthylfurfural. Pour cette raison, il a suscité un grand intérêt récemment. Dans ce travail, il a été synthétisé à partir du diméthylester de l'acide 2,5-furandicarboxylique et du glycol éthylène en appliquant la méthode de polycondensation par fusion en deux étapes. Le comportement thermique du PEF a été étudié en comparaison avec ses homologues téréphthalate et naphtalate, le poly(éthylène téréphtalate) (PET) et le poly(éthylène naphtalate) (PEN), qui ont également été synthétisés selon la même procédure. Le point de fusion d'équilibre du PEF a été trouvé à 265 °C tandis que la chaleur de fusion pour le PEF cristallin pur a été estimée à environ 137 J g(-1). La cinétique de cristallisation a été analysée en utilisant divers modèles. Le PET a montré des taux de cristallisation plus rapides que le PEN, et ce dernier a à son tour montré une cristallisation plus rapide que le PEF, tant dans des conditions isothermes que non isothermes. La morphologie sphérullitique du PEF pendant la cristallisation isotherme a été étudiée par microscopie à lumière polarisée (MLP). Une grande densité de nucléation et une petite taille de sphérullite ont été observées pour le PEF même à des sous-refroidissements faibles, contrairement au PET ou au PEN. L'analyse thermogravimétrique a indiqué que le PEF est thermiquement stable jusqu'à 325 °C et que la température de dégradation maximale était de 438 °C. Ces valeurs étaient légèrement inférieures à celles du PET ou du PEN.