Réalisation de mélanges de polymères par séparation de phase contrôlée

• Auteur / Autrice : Sombat Thanawan
• Direction : Didier Graebling
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Démixtion

Polymères -- Rhéologie

Polyaddition

Solvants

Alliages de polymères

Résumé

Nous avons realise des melanges de polymeres avec un systeme miscible monomere/polymere. La phase nodulaire apparait grace a la demixtion des chaines en croissance. La voie radicalaire a ete choisie comme chimie de polymerisation. Le controle de la morphologie est realise par l'action combinee d'une demixtion physique : la temperature et d'une demixtion chimique : le degre d'avancement de la reaction. Un systeme photochimique generateur de radicaux libres est employe. Dans un premier temps, l'etude d'un systeme non reactif : polystyrene / decaline, a ete entrepris. La rheometrie dynamique a mis en evidence un deuxieme plateau elastique aux faibles pulsations dans le domaine du diagramme de phase defini comme monophasique. Une structure de microgels interconnectes par les chaines de polymeres explique ce comportement. Avec le systeme reactif, nous avons cherche a correler la thermodynamique du systeme et la cinetique de reticulation a la morphologie du melange creee. La diffusion de la lumiere a ete employe pour etudier la cinetique de demixtion. Le couple polystyrene / triacrylate a ete retenu comme modele experimental. Nous mettons en evidence l'importance des parametres de polymerisation comme la duree et la temperature d'irradiation sur la temperature de demixtion du systeme. Selon la temperature d'irradiation, la demixtion peut se derouler ou non durant la polymerisation. La demixtion est controlee par un processus de diffusion et est fortement influence par la temperature. La diminution de la fraction de monomere solubilisee dans la matrice en raison du degre d'avancement de la reaction conduit a une deplastification de la matrice. Si la temperature de transition vitreuse du materiau passe en dessous de la temperature d'irradiation, le materiau est fige. La structure du materiau correspond soit a un reseau interpenetre, soit a une dispersion. Ces deux etats sont metastables et l'apport d'energie par chauffage va permettre l'obtention d'une structure nodulaire. En jouant a la fois sur la temperature et la duree d'irradiation, nous sommes parvenus a controler la dimension des inclusions. Pour un melange contenant 30% en masse de monomere, nous avons obtenu une structure tres homogene. Les inclusions de diametre compris entre 0,8 et 1m sont constitues de polystyrene expulse durant la phase de demixtion.