ESTER DE PHOSPHATE OLIGOMÈRE

Les esters de phosphate oligomères sont une classe de composés organophosphorés constitués de groupes esters de phosphate liés dans une chaîne oligomère (polymère court).
Ils sont couramment utilisés comme additifs anti-usure, inhibiteurs de corrosion et émulsifiants dans les lubrifiants, les fluides hydrauliques et les fluides de travail des métaux.
Ces esters offrent une excellente stabilité thermique et une résistance hydrolytique, contribuant à protéger les surfaces métalliques et à améliorer les performances du lubrifiant dans des conditions difficiles.

CAS 68937-41-7

Synonymes:
Ester de phosphate polymère, additif de phosphate oligomère, additif lubrifiant d'ester de phosphate oligomère, oligomères d'ester de phosphate, poly(ester de phosphate), ester oligomère d'acide phosphorique

Les esters de phosphate oligomères (OPE) constituent une classe importante de composés organophosphorés caractérisés par de multiples liaisons esters de phosphate formant des chaînes oligomères.
Ces composés présentent une gamme diversifiée de propriétés physico-chimiques, notamment la stabilité thermique, l'activité de surface, l'inhibition de la corrosion et la biodégradabilité, ce qui les rend précieux dans les applications industrielles telles que les additifs lubrifiants, les retardateurs de flamme, les plastifiants et les formulations de détergents.

Cette revue complète couvre la chimie détaillée des OPE, les méthodologies de synthèse, les propriétés structurelles et physico-chimiques, les techniques de caractérisation analytique, leurs diverses applications, leur impact environnemental, leurs avantages et leurs limites, ainsi que les perspectives d'avenir.
Un accent particulier est mis sur les relations entre la structure moléculaire et la performance fonctionnelle, ainsi que sur les considérations de développement durable et de sécurité environnementale.

Introduction
Contexte et définition
Les esters de phosphate sont des composés organiques dérivés de l'acide phosphorique (H₃PO₄) ou de ses dérivés dans lesquels un ou plusieurs groupes hydroxyle (-OH) ont été remplacés par des groupes organiques, généralement des fractions alkyle ou aryle, via des liaisons ester (–O–P=O).
Parmi ceux-ci, les esters de phosphate oligomériques (OPE) sont des molécules dans lesquelles plusieurs unités de phosphate sont liées de manière covalente pour former des chaînes courtes (oligomères) de longueur et d'architecture variables, situées entre les monomères et les polymères élevés.

Les esters de phosphate jouent un rôle essentiel en chimie et dans l'industrie depuis le début du XXe siècle. Initialement étudiés comme retardateurs de flamme pour les textiles et les plastiques, leurs applications se sont considérablement développées avec le développement d'espèces oligomères.
Les OPE présentent une stabilité thermique et chimique améliorée par rapport aux analogues monomères et se distinguent par leur multifonctionnalité dans les additifs lubrifiants, les tensioactifs et les secteurs chimiques spécialisés.

Développement historique
L’utilisation industrielle des esters de phosphate remonte aux années 1920 et 1930, les premiers brevets décrivant leurs applications ignifuges et plastifiantes.
Des recherches menées dans les années 1950 et 1960 ont révélé leur valeur en tant qu’additifs lubrifiants pour améliorer les performances anti-usure et extrême pression.
Avec une meilleure compréhension des relations structure-propriété, les formes oligomères sont apparues comme une classe supérieure, offrant de meilleures performances dans des environnements difficiles.

Les progrès de la chimie synthétique et de la catalyse au cours de la fin du 20e siècle ont permis la synthèse contrôlée d’OPE avec des longueurs de chaîne et des architectures adaptées, élargissant considérablement leur champ d’application.

Importance et portée
Aujourd’hui, les OPE sont des composants essentiels de nombreuses formulations industrielles, appréciés pour leur stabilité thermique, leur biodégradabilité et leurs propriétés multifonctionnelles.
La capacité à modifier la longueur de la chaîne oligomère et les substituants organiques permet d'ajuster les propriétés telles que la solubilité, la viscosité et l'activité de surface pour répondre aux besoins spécifiques des applications.

Cette revue vise à fournir un aperçu complet des OPE, en commençant par leur structure chimique et leur synthèse, en passant par les méthodes de caractérisation, en détaillant diverses applications industrielles et émergentes, et enfin en abordant les considérations environnementales et de sécurité.
L'article mettra en évidence à la fois la chimie fondamentale et les perspectives appliquées, fournissant une ressource précieuse pour les chercheurs, les chimistes et les ingénieurs.

Types de liaisons esters de phosphate
Esters monophosphates : contiennent un seul groupe phosphate estérifié en une fraction organique.
Esters de polyphosphate : Deux ou plusieurs groupes phosphate liés dans une chaîne par des liaisons phosphoanhydride.
Esters de phosphate oligomères : contiennent des liaisons ester formant de courtes chaînes oligomères entre les groupes organiques.
La nature de la liaison affecte la stabilité hydrolytique et la réactivité.

Variations structurelles
OPE linéaires : les unités phosphate sont liées bout à bout formant des chaînes droites.
OPE ramifiés : les chaînes ont des groupes latéraux ou des branches qui affectent la solubilité et la viscosité.
OPE cycliques : Moins courantes, ces structures forment des molécules en forme d'anneau qui présentent des propriétés uniques telles qu'une stabilité thermique améliorée.
Degré de polymérisation et distribution du poids moléculaire
Le degré d'oligomérisation (