| Résumé | De nouveaux monomères comportant deux ou quatre groupes phényliques latéraux ont été synthétisés par bromuration du bis(4-fluorophényl) sulfone, suivie du couplage de Suzuki par l’acide benzène-boronique. Les monomères ainsi obtenus ont été transformés en leurs monomères sulfonés correspondants, ces derniers présentant deux ou quatre groupes d’acide sulfonique latéraux, principalement en position para-phényle. La polycondensation par substitution nucléophile aromatique (SNAr) au moyen de monomères disulfonés et tétrasulfonés a permis la synthèse des copolymères poly(arylène éther sulfone) S2-PAES-xx et S4-PAES-xx respectivement, où xx correspond au rapport molaire du monomère de phényle latéral sulfoné sur celui non sulfoné. On a également synthétisé des copolymères poly(arylène éther sulfone) à partir des monomères non sulfonés correspondants pour effectuer une étude comparative de la sulfonation après la polymérisation de ces copolymères. La postsulfonation a eu lieu essentiellement aux groupements phényles latéraux en position para et les réactions ont pris peu de temps (environ 30 minutes) à s’effectuer, sans qu’il y ait dégradation des chaînes. On a obtenu, par fusion, des membranes flexibles et solides présentant une force mécanique élevée pour les quatre séries de copolymères. Les copolymères ayant deux ou quatre groupes d’acide sulfonique latéraux présentent des conductivités protoniques élevées allant de 44 à 142 mS/cm dans le cas des S2-PAES-xx et de 51 à158 mS/cm dans le cas des S4 PAES xx, à température ambiante. La perméabilité au méthanol de ces copolymères varie de 0,8 x 10-8 à 15,0 x 10-7 cm2/s, ce qui est plus faible que dans le cas du NafionMD (16,7 x 10-7 cm2/s). Les membranes de S4-PAES-xx montrent de meilleures propriétés (absorption d’eau faible et conductivités protoniques élevées) que celles des membranes S2 PAES-xx, ce qui peut être attribuable à l’architecture polyédrique plus importante des groupes d’acide sulfonique dans le cas des membranes S4. La combinaison d’une conductivité protonique élevée, d’une absorption d’eau faible et d’une perméabilité faible au méthanol, dans le cas de certains des copolymères obtenus, montre qu’ils feraient de bons matériaux pour la production des membranes échangeuses de protons utilisées dans les piles à combustible. |
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