Etude par diffusion des neutrons aux petits angles de l'influence de la bimodalité sur l'auto-renforcement de réseaux élastomères modèles

Small angle neutron scattering study of the influence of bimodality on self-reinforcement in model elastomer networks

• Auteur / Autrice : Olivier Spyckerelle
• Direction : Alain Vidal, Bassel Haidar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluctuations (physique)

Résumé

Différentes chaînes poly(diméthylsiloxane) hydroxytéléchéliques sont réticulées par une réaction de condensation pour obtenir des réseaux mono- et bimodaux modèles. Les tests mécaniques font ressortir une nette amélioration des propriétés mécaniques ultimes des réseaux bimodaux contenant 20 à 30% en masse de petites chaînes et présentant un rapport de taille important entre les chaînes utilisées. L'analyse des réseaux gonflés par diffusion des neutrons aux petits angles met en évidence une structure (échelle 10Å) s'apparentant aux fluctuations thermiques observées dans les solutions semi-diluées. Les réseaux bimodaux se distinguent par une deuxième structure (échelle 100Å) traduisant l'existence de fluctuations de concentration. Lorsque la teneur en petites chaînes augmente, la taille de cette structure varie peu tandis que l'intensité passe par un maximum. L'origine de cette structure et son incidence sur l'auto-renforcement sont discutées et conduisent à la proposition d'un modèle.

Several hydroxytelechelic poly(dimethylsiloxane) chains were crosslinked through a condensation reaction to obtain mono- and bimodal model networks. Mechanical tests highlighted a clear improvement of the ultimate mechanical properties for bimodal networks containing 20 to 30% by weight of short chains and when the size ratio of the chains is high. Analysis of the swollen networks by small angle neutron scattering evidenced the occurrence of a structure (scale 10Å) similar to the thermal fluctuations observed in semi-diluted solutions. Bimodal networks exhibit a second structure (scale 100Å) corresponding to the existence of concentration fluctuations. When the short chain content increases, the size of this structure only slightly changes while scattering intensity goes through a maximum. The origin of this structure and its effects on self-reinforcement are discussed and lead to the proposition of a model.