Contrôle des interfaces dans les films nanocomposites

Control of interfaces in nanocomposite films

• Auteur / Autrice : Ludovic Béal
• Direction : Yves Chevalier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Chambéry

Mots clés

Mots clés contrôlés

Copolymères séquencés

Chimie des surfaces

Couches minces

Composites

Résumé

L'objectif de ce travail consiste à étudier l'influence de copolymères à blocs sur les propriétés de films nanocomposites composés d'une matrice de polyméthacrylate de butyle (PBMA) renforcée par des nanoparticules de silice, réalisés par mélange de dispersions aqueuses. Pour cela, nous avons dans un premier temps réalisé la synthèse d'une série de copolymères à blocs amphiphiles composés de méthacrylate de butyle et d'acide méthacrylique par polymérisation anionique et modification thermique. Les solutions aqueuses micellaires de ces différents copolymères blocs ont été caractérisées par résonance magnétique nucléaire, par diffusion de rayonnements (lumière et neutrons), par chromatographie d'exclusion stérique et par des mesures de tension superficielle. Le comportement des copolymères à blocs à l'interface eau/latex est étudié par adsorption des copolymères à blocs à la surface d'un latex, par polymérisation en émulsion et par des tests de stabilité colloïdale. Enfin, les relations entre morphologie et propriétés viscoélastiques sont étudiées sur les films nanocomposites en fonction du taux de silice, des conditions de filmification, de la teneur et de la composition des copolymères à blocs

This work aims at studying the influence of block copolymers on properties of nanocomposite films composed of a poly(butyl methacrylate) matrix reinforced by silica nanoparticles, realized by mixing aqueous dispersions. First, a series of amphiphilic block copolymers composed of butyl methacrylate and methacrylic acid has been synthesized by anionic polymerization and thermal treatment. Aqueous micellar solutions of block copolymers have been characterized by nuclear magnetic resonance, by scattering techniques (Iight, neutron), by steric exclusion chromatography and by surface tension measurements. The behavior of block copolymers at latex/water interface was studied by adsorption of block copolymers at latex surface, by emulsion polymerization and by test of colloidal stability. Finally, the relationships between morphology and viscoelastic properties are studied on nanocomposite films as a function of silica content, fraction and composition of block copolymers