Etude des interactions entre les especes actives d'une post-decharge spatiale d'une decharge d'oxygene et les polyolefines, dans le but d'ameliorer les proprietes de mouillabilite et d'adhesion

Study of interactions between active species of a flowing afterglow of an oxygen discharge and polyolefines, with the intention of improving wettability and adhesion properties

• Auteur / Autrice : FRANK NORMAND
• Direction : Jean Marec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Le sujet de cette these porte sur l'etude des interactions entre les especes actives d'une post-decharge spatiale d'oxygene (oxygene moleculaire fondamental, oxygene atomique fondamental, oxygene moleculaire singulet metastable et les uv de la decharge) et la surface de certains polymeres (pp, pedh, polycaprolactone) ou celles de leurs macromolecules modeles (stearate d'octadecyl, hexatriacontane), dans le but d'ameliorer les proprietes d'adhesion, et d'optimiser les conditions operatoires des traitements plasma en post-decharge. La source utilisee est une decharge micro-onde (433 mhz) d'oxygene. La caracterisation du traitement est basee, entre autres, sur l'evolution de la mouillabilite, de l'etat de surface (meb) de la fonctionnalisation (atr, esca), de l'adhesion. La premiere etape consiste en la modelisation de l'ecoulement (transports des especes actives, pertes en volume et sur les parois de celles-ci, phenomenes de diffusion). Cette modelisation est essentielle pour correler densite et flux des especes actives aux proprietes de surface acquises durant le traitement. Il en ressort que, dans nos conditions, la diffusion ne peut etre negligee. L'etude systematique des interactions nous permet de conclure a la non-activite des uv et de l'oxygene moleculaire fondamental. Le metastable n'a aucun effet sur l'energie polaire, mais parait influer sur l'energie dispersive. Le role principal revient a l'oxygene atomique qui amorce le traitement (existence d'un seuil). Pour les flux d'oxygene atomique tres importants, apparait un equilibre entre creation et destruction des fonctions polaires. Cet equilibre est lie a la recombinaison de l'oxygene atomique qui, liberant 5,1 ev, est capable de rompre les liaisons entre les fonctions polaires creees et le materiau