Etude de la mobilite moleculaire dans les polymeres lineaires a l'etat solide par spectroscopies dielectriques

• Auteur / Autrice : JEROME MENEGOTTO
• Direction : Philippe Demont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

La modification des proprietes physiques des polymeres est la consequence, a l'echelle macroscopique, de mouvements intervenant a l'echelle moleculaire, plus ou moins cooperatifs, impliquant toute ou une partie de la macromolecule. L'optimisation de ces materiaux repose sur une parfaite connaissance de la nature des processus de relaxation caracteristiques de la mobilite moleculaire. Dans ce travail, l'etude de polymeres lineaires amorphes et semi-cristallins a ete effectuee par spectroscopie dielectrique dynamique et courants thermostimules. Ces deux techniques dielectriques utilisant des modes operatoires differents, s'accompagnent de methodes specifiques d'analyse de donnees experimentales. La complexite de la reponse dielectrique macroscopique a ete modelisee par une fonction exponentielle etiree et interpretee selon le modele de couplage de ngai. Dans une interpretation heterogene de l'origine de la complexite de la reponse, les spectres obtenus par les deux techniques ont ete decrits par une distribution de processus elementaires impliquant une distribution des temps de relaxation. L'utilisation combinee des deux techniques a permis d'elargir le domaine d'analyse en temperature et en frequence des modes de relaxation principal et secondaire. Cette etude a mis en evidence, pour la relaxation secondaire, la continuite des resultats obtenus par les deux techniques. L'origine de la distribution des processus de relaxation non cooperatifs a ete associee a une distribution de densite locale. Autour de la temperature de transition vitreuse, un changement de comportement dans la dynamique de relaxation du mode principal est observe. La complementarite des techniques dielectriques dans ce domaine de temperature est confirmee et permet d'analyser l'effet de la temperature sur la distribution des domaines de cooperativite. Enfin, l'origine commune des modes de relaxation principal et secondaire a ete verifiee par leur recouvrement a haute frequence et haute temperature.