Projet ANR-14-CE06-0023 – NAR : Nouveaux amorceurs pour la polymérisation radicalaire
Programme : Chimie durable, génie chimique et biotechnologie (DS0304) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Sylvain MARQUE (Institut Chimie Radicalaire)
Partenaires : ARKEMA; Laboratoire public
Montant : 608000.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Dès le début de la première révolution industrielle, l’industrie chimique a joué un rôle prépondérant tant pour le développement de nouveaux matériaux que pour le développement de nouveaux médicaments. Si l’importance de la chimie ne semble pas très grande, elle est si fortement ancrée dans notre vie quotidienne qu’elle en est devenue indispensable. Souvent, l’industrie chimique occupe le devant de la scène médiatique lors d’accidents ou de licenciements massifs, alors que cette industrie fournit des milliers d’emplois. Malgré les avantages tant sociaux que technologiques apportés par l’industrie chimique, celle-ci présente d’importants problèmes liés aux risques technologiques et écologiques. Ainsi, des règlementations de plus en plus draconiennes sont promulguées afin d’améliorer la sécurité des travailleurs et de la population environnante ainsi que de diminuer l’impact écologique, tout en gardant les avantages technologiques et sociaux. Toutefois, les coûts de production sont clairement accrus conduisant à remettre en question le développement de l’industrie chimique en France. 
Cependant le développement de nouvelles technologies exigent l’utilisation de nouveaux matériaux. Une large utilisation de ces nouvelles technologies exige un prix d’achat le plus accessible possible, et en conséquence, celles-ci doivent utiliser les matières «première» les moins coûteuses. C’est un défi pour l’industrie chimique de pouvoir produire des nouveaux matériaux avec un coût minimal tout en ayant une sécurité maximale et un impact écologique minimal. L’industrie chimique a en partie surmonté ce défi en s’appuyant sur la polymérisation radicalaire (PR) pour produire ces matériaux. En effet, environ 50% de tous les polymères synthétiques sont produits par PR. Le succès de la PR est du aux grands nombre de monomères polymérisable, à leur facile copolymérisation, aux conditions de réaction robustes (de température ambiante à 100 °C, pression atmosphérique), et aucune purification des monomères et des solvants. PR est insensible à l’eau, à l’air, aux impuretés protiques et peut être conduite en masse, en solution, en suspension aqueuse, émulsion, dispersion … Le nombre de monomères accessibles est plus important pour la PR que pour n’importe qu’elle autre types de polymérisation en chaîne car les radicaux produits tolèrent de nombreuses fonctions chimiques telles qu’acide, hydroxy, et amino. En PR classique, des polymères de haut poids moléculaire sont produits au cours des premiers moments de la réaction, ainsi ni des temps de réaction longs ni the hautes conversions sont nécessaire à la différence des polymérisations par étapes. Par contre, les PR contrôlées produisent des polymères ayant des propriétés et des structures variées à des coûts bien moindres que n’importe quelles autres techniques. 
Néanmoins, PR exige l’utilisation d’amorceurs – composés azo et péroxy – qui sont thermiquement instables. A cause de leur réactivité inhérente, leurs préparation, stockage, manipulation et transport sont difficiles et soulèvent des problèmes de sécurité cruciaux. Leur très grande instabilité thermique engendre des risques d’explosions lors de stockage impropres.
Afin d’alléger au mieux les charges dues aux nouveaux règlements, le développement d’amorceurs alternatifs aux composés azo et peroxy doit être entrepris.
A côté des problèmes de sécurité liés aux composés azo et peoxy, des problèmes écologiques et commerciaux existent dus à la réactivité intrinsèque des radicaux produits lors de leur thermolyse. Ces radicaux sont sujets à d’autres réactions que l’addition sur un monomère. Ces produits issues des réactions parasites peuvent être soit relâchés dans l’atmosphère entrainant une pollution de l’air, soit relargués lentement dans le produit final entrainant l’émission d’odeurs désagréables voire d’allergies.
Afin de remplir les exigences sociétales: une nouvelle génération d’amorceurs pour la PR plus sûre et plus écologique se doit d’être développée.