Comportement des polymères et des mélanges en couches minces : de la transition vitreuse à la distribution d'additifs.

Behaviour of polymers and blends thin films : from glass transition to additives distribution

• Auteur / Autrice : Loïc Hamon
• Direction : Yves Holl
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génie chimique

Couches minces

Polymères

Résumé

Cette étude est consacrée au comportement des PMMA stéréoréguliers et des mélanges PMMA - oligomères de POE en couches minces supportées sur un substrat inorganique (silicium). Le but de l'ensemble de ces travaux est, dans un premier temps, de mieux comprendre le comportement dynamique (mobilité des chaînes) des films minces de polymère, puis de le corréler avec la distribution d'additifs. Les interactions polymère - substrat sont à l'origine des variations de transition vitreuse dans les films minces de PMMA mais l'utilisation de tacticités différentes permet de mettre en évidence l'importance de la conformation des chaînes de polymère dans les évolutions de Tg. Les conformations sont influencées par le mode de préparation du film mince (spin-coating) mais aussi par la nature du solvant utilisé. Ainsi, les variations de Tg dans un film mince sont abordées en terme de réarrangements conformationnels mais aussi de désenchevêtrement des chaînes. L'étude des mélanges de polymères a montré que la présence de POE ne modifie pas ou peu le comportement dynamique du film mince. Par conséquent, la conformation des chaînes de PMMA et la structure du film mince ne sont pas influencées par l'addition de petites molécules. Il est nécessaire d'utiliser un oligomère à fort caractère tensioactif pour altérer les propriétés du film mince (démouillage) et mesurer un excès de surface.

We study here the behaviour of stereoregular PMMA and blends of PMMA - PEO oligomers in supported thin films. The alm of these works is, firstly, to understand the dynamical behaviour (chain mobility) in thin polymer films and then, to correlate this with additives distribution. Interactions beetwen polymer chains and substrats are at the origin of the thickness dépendant glass transition température in the PMMA thin films, but the use of différent tacticities allows to display the importance of polymer chain conformation. Conformations are influenced by the thin film mode of préparation (spin-coating) and the kind of solvent. So, variations of Tg are diseussed in terms of conformational rearrangements but also, disentanglement of chains. The study of polymer blends pointed out that the PEO do not modify dynamical behaviour of the film. Consequently, PMMA chain conformation and the thin film structure are not influenced by addition of small molecules. It's necessary to use high surfactant oligomer to change thin film properties (dewetting) and measure a surface excess.