Dispersion de particules hydrophobes en milieu aqueux par des copolymeres amphiphiles. Etude de leur adsorption sur des surfaces de silice modifiees et du comportement des suspensions concentrees

• Auteur / Autrice : Céline Poncet-Legrand
• Direction : Françoise Lafuma
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Dans un systeme modele de particules de silice hydrophobes, stabilisees dans l'eau par des copolymeres amphiphiles, nous avons etudie l'influence de divers parametres (masse molaire et hydrophobie du polymere, hydrophobie et taille des particules, force ionique) sur l'adsorption des polymeres sur les surfaces et sur la viscosite des suspensions ainsi obtenues. L'adsorption du polymere est regie par les interactions hydrophobes entre les segments alkyles du polymere et les surfaces hydrophobes, elle est grandement favorisee par l'addition de sel. Il apparait que 3% de chaines dodecyles incorporees sur le squelette hydrophile du poly(acrylate de sodium) suffisent a ancrer de facon irreversible le polymere sur les particules, permettant ainsi une bonne stabilisation dans l'eau et entrainant ainsi une diminution notable de la viscosite des suspensions. La viscosite des suspensions varie fortement avec la quantite de polymere adsorbe : elle diminue notablement dans un premier temps, avant de reaugmenter pour des concentrations en polymere importantes. Enfin, les fractions volumiques atteintes sont de l'ordre de 50%, ce qui traduit un etat bien disperse. Deux mecanismes de stabilisation peuvent alors etre envisages : stabilisation electrostatique et /ou stabilisation sterique, et ils sont observes tous les deux lorsque les parametres cites plus haut varient. Bien qu'a premiere vue il n'y ait pas de correlation directe entre la viscosite des suspensions et la quantite de polymere adsorbe (le minimum de viscosite ne correspond pas avec le debut de plateau de l'isotherme d'adsorption), viscosite et taille des agregats en solution peuvent etre relies. Enfin, les epaisseurs des couches de polymere adsorbe ont des valeurs coherentes, et ce quelles que soient les methodes de mesure employees (ellipsometrie, qels, rheologie).