Etude de copolymeres hydrosolubles thermoassociatifs a base de poly(n-isopropylacrylamide) : synthese, proprietes rheologiques et caracteristiques des agregats hydrophobes formes

• Auteur / Autrice : Alain Durand
• Direction : Françoise Lafuma
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le theme de ce travail concerne l'etude de copolymeres hydrosolubles thermoassociatifs utilisant les proprietes thermodynamiques de demixtion des solutions aqueuses de poly(n-isopropylacrylamide) (pnipa). Ces copolymeres possedent une architecture greffee combinant une chaine principale poly(acrylate de sodium) (paa) et des chaines laterales pnipa. La synthese s'effectue en deux etapes qui sont 1) l'obtention d'oligomeres pnipa fonctionnels par polymerisation radicalaire dans l'eau, amorcee par un systeme redox adequat et 2) le greffage des oligomeres sur un precurseur paa. En solution semi-diluee, lorsque la temperature depasse une valeur critique (t a s s) les segments pnipa deviennent insolubles et forment des associations intermoleculaires qui provoquent une forte augmentation de viscosite (thermoepaississement). Les proprietes macroscopiques de ces solutions sont decrites par la rheologie en se basant sur le concept de reseau physique. L'influence de parametres internes aux copolymeres (taux de greffage, nature chimique des greffons, ) et de variables externes (gradient de cisaillement, additifs, ) est mise en evidence. Les differentes composantes intervenant dans la formation des microdomaines sont prises en compte : l'effet hydrophobe thermogenere, les contraintes subies par la chaine hydrophile et la reduction de l'interface avec le milieu aqueux. Une bonne correlation est trouvee entre la temperature d'association et le point de trouble des pnipa precurseurs. Les agregats hydrophobes sont etudies par plusieurs methodes (rmn 1h, diffusion des neutrons, ) qui font ressortir que les microdomaines possedent un cur solide, attribue a la transition vitreuse du pnipa. L'evolution de la structure des microdomaines et le profil de viscosification en temperature sont mis en parallele.