Films libres verticaux de polyelectrolytes amphiphiles

• Auteur / Autrice : FREDERIC MILLET
• Direction : Jean-Louis Viovy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

J'ai etudie le comportement interfacial d'une famille de polyelectrolytes amphiphiles associatifs, les polyacrylates de sodium modifies hydrophobes (hmpaana), greffes avec des chaines alkyles. J'ai tout d'abord etudie son adsorption a l'interface air/eau par mesures de tension de surface et reflectivite des rayons x. La vitesse d'adsorption est logarithmique, en bon accord avec les modeles theoriques. La cinetique d'adsorption est controlee par l'interaction sterique entre la couche d'adsorption en formation et les nouvelles molecules qui arrivent depuis le volume. J'ai obtenu les isothermes de gibbs pour l'ensemble des copolymeres hmpaana. En les comparant avec des resultats de viscometrie, j'ai montre que l'adsorption cesse des que l'on depasse la concentration d'agregation critique (cac). La theorie de gibbs appliquee aux polyelectrolytes permet d'expliquer l'allure des isothermes et d'estimer les quantites adsorbees (en mg/m 2). Des mesures de reflectivite des rayons x a la surface des solutions ont permis d'observer une couche dense en monomeres (40% volume/volume) d'epaisseur 25a a proximite immediate de l'interface. Les quantites adsorbees qui en sont deduites sont en bon accord avec celles obtenues avec la theorie de gibbs. Les copolymeres hmpaana forment des films libres verticaux tres stables dont nous avons determine l'epaisseur par reflectivite des rayons x. Pour les copolymeres de grande masse, la taille des films est controlee par leur masse molaire. Au-dela d'une concentration seuil c s proche de la cac, l'epaisseur des films augmente avec la concentration en raison de la formation d'agregats hydrophobes au sein des films. Pour les polymeres de petite masse, le drainage des films s'effectue par sauts d'epaisseur, dont l'amplitude est egale a la longueur de correlation de la solution mesuree par diffusion des rayons x. Les chaines de polyelectrolytes sont donc preferentiellement situees dans des plans paralleles aux faces des films.