Formation, structure et proprietes de reseaux vinyl / dimethacrylate synthetises par polymerisation radicalaire

= Formation, structure and properties of vinyl/dimethacrylate networks synthesized by radicalar polymerization

• Auteur / Autrice : Laurent Rey
• Direction : Henry Sautereau, Jocelyne Galy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA1962-1998)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés mécaniques

Réseau

Polyaddition

Résumé

Ce travail porte sur l'étude de l'origine de la fragilité de certains réseaux synthétisés par polymérisation radicalaire thermique à partir de monomères multifonctionnels. Deux formulations basées sur un monomère diméthacrylate de bisphénol A tetra-éthoxylé (Dl211) copolymérisé avec du styrène (D,l21/ST) ou du divinylbenzène (D 121/DVB) ont été sélectionnées pour leurs tenues à l'impact très différentes. Les différentes étapes de la polymérisation ont été étudiées au cours de traitements isothermes. Il apparaît que la formation de microgels dès le début des réactions limite la mobilité des espèces réactives. La polymérisation est alors contrôlée par la diffusion des radicaux et des doubles liaisons. La structure finale des réseaux apparaît hétérogène puisque coexistent des zones à faible mobilité, forte température de transition vitreuse (Tg) et des zones à forte mobilité, faible Tg. Cette structure est la conséquence de la formation du réseau par agglomération de microgels. Une organisation spatiale de fluctuations de propriétés (Tg, réticulation,. . . ) a été proposée. L'étude du comportement mécanique de tels matériaux montre que les réseaux sont d'autant plus fragiles que leur degré de réticulation est important. Les réseaux fortement réticulés sont également les plus hétérogènes. L'hétérogénéité de la structure des réseaux est très probablement à l'origine de la fragilité de certains d'entre eux.

Free radical polymerization of multifunctionnal monomers produces highly cross linked networks. Nevertheless, those networks usually have a poor impact resistance. The aim of this work is to try to understand the origin of this brittleness. Two vinyl/dimethacrylate systems initiated with an. Azo initiator have been chosen because of their very different impact resistance. One of the most important characteristics of such materials is the spatial heterogeneity of the network formed due to the formation of microgels in the early stage of the polymerization. The presence of micro gels strongly affects the polymerisation kinetics. The structural heterogeneity of those networks, probed by the width of relaxation time distribution increases with the cross linked density. Analysis of the mechanical behavior of such materials shows that the impact resistance is related to the level of networks heterogeneities.