Polymorphisme cristallin, epitaxie et desordre structural de polyolefines : analyse sub-moleculaire

• Auteur / Autrice : CYRILLE MATHIEU
• Direction : BERNARD LOTZ
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Les etudes decrites dans ce memoire sont centrees sur l'analyse a un niveau sub-moleculaire de la structure des polyolefines par des techniques globales (diffraction) et locales (afm). Elles sont aidees par le controle de la structure cristalline par cristallisation epitaxique, qui devient elle-meme un sujet d'etude. La cristallisation epitaxique des trois premieres polyolefines isotactiques : poly-propylene, polybutene 1, poly-4-methylpentene 1 est conforme aux regles gouvernant la cristallisation epitaxique des polymeres : les chaines se deposent a plat sur le substrat, selon des plans cristallographiques denses. Les resultats obtenus avec les epitaxies du ppi, du pbu1 et du p4mpt1 nous ont permis de definir les regles structurales qui regissent les interactions epitaxiques des polymeres en conformation helicoidale. Toutes les epitaxies observees sont liees a l'une ou l'autre des trois dimensions suivantes : la distance inter-chaine, la distance de repetition sur l'axe des chaines, ou encore la distance qui separe deux tours successifs de l'helice. L'analyse fine de la structure des polyolefines en particulier suppose aussi de connaitre les defauts du reseau cristallin. Nous avons utilise les films epitaxies de polybutene-1 dans sa forme i' pour etudier l'impact du desordre de clinicite, par deux approches differentes : globale (analyse du cliche de diffraction), et locale (microscopie a champ proche). Les travaux sur la structure des monocristaux de polystyrene syndiotactique s'attachent a un desordre de nature differente : il s'agit de l'organisation laterale des chaines dans le cristal, et de la coexistence de phases cristallines dans une meme lamelle. Nos travaux suggerent une structure composite des monocristaux de sps. Cependant ces resultats montrent que dans tous les cas, les techniques d'etude doivent etre adaptees a l'analyse structurale au niveau moleculaire, voire sub-moleculaire, qui a ete notre principal objectif tout au long de ces travaux.