Elasticité temporaire des polymères fondus : approche RMN

Temporary elasticity of polymer melts. Nmr approach

• Auteur / Autrice : Andréa Labouriau
• Direction : Jean-Pierre Cohen-Addad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Physicochimie des polymeres

Chaines polymeres enchevetrees

Elasticite temporaire

Polybutadiene

Polyisobutylene

Relaxation magnetique nucleaire

Volume libre

Polyoxyethylene

Polyisoprene hydrogene

Résumé

Ce travail contribue a l'exploration et a la comprehension de l'effet de l'elasticite temporaire des chaines polymeres flexibles et lineaires observe par relaxation magnetique nucleaire. La reponse du systeme de spins presente un comportement pseudo-solide caracteristique de la relaxation de l'aimantation nucleaire transversale, c'est-a-dire, la presence d'une energie residuelle non nulle associee a l'existence de points d'ancrage temporaires (enchevetrements) entre les chaines. L'interaction dipolaire est le parametre de base de la rmn qui permet l'investigation des proprietes semi-locales caracteristiques de ces milieux. La propriete de l'elasticite temporaire, qui caracterise la reponse viscoelastique des longues chaines, est etudiee en considerant des chaines de polybutadiene constituees de differentes microstructures (a l'etat fondu ou en solution concentree en bon solvant). Les resultats ainsi obtenus permettent de demontrer, d'une maniere quantitative, que le temps de relaxation est une fonction de la concentration du polymere, de la temperature de transition vitreuse du systeme et du plateau du module de l'elasticite. La dependance de la fonction de relaxation vis-a-vis d'une variable de volume libre est attribuee, a priori, aux fluctuations des points d'enchevetrement. Ces resultats sont aussi observes pour d'autres systemes polymeres constitues par de longues chaines lineaires. Enfin, une methode d'analyse des courbes de relaxation de l'aimantation transversale est proposee, lorsqu'il y a competition entre l'interaction dipolaire residuelle et les processus dynamiques collectifs des sous-chaines. Une telle methode, nommee loi de super echelle rmn, est appliquee a l'etude des proprietes rmn des chaines de polyoxyethylene a l'etat fondu. Cette analyse permet d'avoir acces aux mouvements semi-locaux de la chaine polymere