Thèse soutenue

Synthèse et étude des propriétés des copolymères polyéthylène-b-polydiméthylsiloxane

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Auteur / Autrice : Patrick Masson
Direction : Gérard Riess
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L'objectif du travail a consisté à étudier les propriétés thermiques des copolymères polyéthylène-b-polydiméthylsiloxane (PE-b-PDMS). Ces copolymères ont été choisis puisqu'ils présentent les particularités suivantes à savoir une séquence cristalline polyéthylène à température ambiante et une séquence polydiméthylsiloxane de faible transition vitreuse (Tv = −125°C). L'obtention de ces copolymères passe par la synthèse par voie anionique des copolymères polybutadiène-b-polydiméthylsiloxane (PB-b-PDMS), qui a pu être réalisée en milieu toluène. Ces PB-b-PDMS ont été hydrogénés en leur équivalent PE-b-PDMS de deux manières par voie non catalytique (décomposition thermique du p-toluènesulfonohydrazide) et voie catalytique. Les deux familles de copolymères sont bien définies de par leur structure et leur composition. L'étude des propriétés thermiques des copolymères PB-b-PDMS par calorimétrie différentielle à balayage (CDB) a mis en évidence la séparation de phase quelles que soient leurs caractéristiques moléculaires. La caractérisation des phénomènes de fusion de la séquence PDMS a permis d'attribuer des morphologies (mésophases) à ces copolymères sur la base de résultats provenant de la littérature. Une masse limite inférieure de cristallisation de la séquence PDMS proche de 3000 g/mol a été mise en évidence. L'analyse des propriétés des copolymères PE-b-PDMS par CDB a montré l'influence conjointe du taux de butène et de la masse molaire sur la cristallisation de la séquence PE (cristallisation double). La présence de la séquence PDMS perturbe manifestement la cristallisation principale du PE qui se produit à la température la plus élevée. L'analyse MET a permis de relier les dimensions des domaines mésomorphes aux caractéristiques moléculaires des copolymères (approche de WHITMORE). Ces différentes observations ont servi de base à l'élaboration d'un modèle de structure de ces copolymères semi-cristallins.