Résumé
Les membranes de filtration à propriétés de surface données disponibles dans une large gamme de seuil de coupure sont rares. Dans ce travail, on va démontrer la possibilité d’ajuster la taille des pores et la chimie de surface des membranes polymères par un traitement chimique en utilisant une solution aqueuse d’oligomères aminés. Pour ce faire, des gammes de membranes en poly(étherimide) (PEI) fonctionnalisées avec des tailles de pores contrôlées ont été préparées en deux étapes successives : élaboration des membranes UF de seuil de coupure (MWCO) de 120 ± 10 kDa par la technique inversion de phase induite par la coagulation dans l’eau suivie d’un traitement de surface par une solution aqueuse contenant du poly(éthylèneimine) (Pei). La réaction entre les fonctions amines du Pei et les groupements imides de PEI permet d’obtenir des membranes chargées positivement en rétrécissant la taille des pores pour atteindre une gamme de membranes d’UF serrée et de NF (MWCO de 10 à 0,3 kDa) 1. A partir d’une étude des propriétés physico-chimiques, morphologiques et mécaniques des matériaux membranaires préparés, un mécanisme de modification chimique a été proposé. Il a été démontré que la réaction commence par une fonctionnalisation de la surface des membranes PEI par un greffage covalent du Pei. Vue son importante ramification riche en groupements amines, le Pei empêche l’hydrolyse et la solubilisation des chaînes de PEI fonctionnalisées grâce à une réticulation. Cette dernière provoque une densification progressive dans le temps de traitement de la couche supérieure de la membrane. Il a été montré aussi que la taille des pores des membranes cationiques diminue avec la prolongation de la durée du traitement jusqu’à parvenir à un plateau pour lequel la taille des pores devient constante. Ce phénomène peut s’interpréter par un réarrangement local par transamidation permettant la progression en profondeur de la réticulation au sein du réseau gonflé. 1. Sana Gassara, Watchanida Chinpa, Damien Quémener, Raja Ben Amar, André Deratani J. Membr. Sci. 436, 36 (2013).