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Theses Year : 2021

New bio-based polyesters useful in food packaging : synthesis, thermal, mechanical and transport properties

Nouveaux polyesters biosourcés pour l'emballage alimentaire : synthèse, propriétés thermiques, mécaniques et de transport

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Abstract

A series of (co)polyesters based on 1,4:3,6-dianhydrohexitols and/or 2,6-pyridinedicarbonyl for food packaging applications were synthesized. Polyesters containing isophthaloyl or 2,5-pyridinedicarbonyl units were also synthesized for comparisons. The successfully obtained polymer films were investigated in terms of thermal and mechanical properties, and particularly the sorption/permeation properties towards water and gases (N₂, O₂, CO₂) were studied. Wide ranges in thermal (Tg = 0∼64 °C, Tm = 45∼124 °C) and mechanical properties (Ε = 125 ∼ 2100 MPa, σb =1 ∼ 59 MPa, εb = 2.5 ∼ 420%) were obtained for films. Meanwhile, good to excellent barrier properties were achieved (optimum results: PH₂o = 90 barrer (at ɑw ≅ 0. 6), PN₂ = 0.014 barrer, PO₂ = 0.025 barrer, PCO₂ = 0.12 barrer), suggesting numerous applications in food packaging.
Cette thèse s’intéresse à la synthèse de (co)polyesters à base de 1,4:3,6-dianhydrohexitols et/ou de 2,6-pyridinedicarbonyl pour des applications dans l’emballage alimentaire. Des polyesters contenant des motifs isophthaloyl ou 2,5-pyridinedicarbonyl ont également été synthétisés à titre de comparaison. Leurs propriétés thermiques et mécaniques ont été étudiées, et l’accent a été mis sur les propriétés de sorption/perméation à l’eau et aux gaz (N₂, O₂, CO₂). De grandes différences ont été obtenues au niveau des propriétés thermiques (Tg = 0∼64 °C, Tm = 45∼124 °C) et mécaniques (Ε = 125 ∼ 2100 MPa, σb =1 ∼ 59 MPa, εb = 2.5 ∼ 420%) pour les films. Les propriétés barrière se sont également révélées bonnes à excellentes (résultats optimaux :, ce q PH₂o = 90 barrer (à ɑw ≅ 0. 6), PN₂ = 0.014 barrer, PO₂ = 0.025 barrer, PCO₂ = 0.12 barrer) ce qui suggère un large éventail d’applications dans l’emballage alimentaire.
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Dates and versions

tel-03510205 , version 1 (04-01-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03510205 , version 1

Cite

Xuelian Liu. New bio-based polyesters useful in food packaging : synthesis, thermal, mechanical and transport properties. Polymers. Normandie Université, 2021. English. ⟨NNT : 2021NORMIR03⟩. ⟨tel-03510205⟩
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