Etude du comportement sous déformation de copolymères à blocs SBS et SBM à morphologie lamellaire

= Structure properties relationship of lamellar SBS and SBM black copolymers

• Auteur / Autrice : Rafael García González
• Direction : Roland Séguéla, Jean-Yves Cavaillé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux nanostructurés

Composés lamellaires

Déformations (mécanique)

Copolymères

Résumé

Ce travail de recherche est consacré à la relation structure-propriétés des copolymères tri blocks du type SBS et SBM, où S est le polystyrène, B le polyibutadiè et M le poly(méthyl-méthacrylate). Ces matériaux appartiennent à la catégorie des matériaux ''nano-structurés'' lamellaires. Nous avons étudié les propriétés mécaniques en régime linéaire et en régime non linéaire des films copolymères orientés. Nous avons mis en évidence la corrélation de l'évolution de cette microstructure parfaitement définie avec la déformation, et ceux suivant l'orientation des sollicitations appliquées. Nos avons mis en oeuvre des techniques aussi complémentaires que la microscopie électronique en transmission et optique, le dichroïsme infrarouge, la diffusion aux petits angles des RX, l'analyse des courbes contrainte-déformation, les mesures en spectrométrie mécanique. Nous avons effectué des observations in situ. Les résultats les plus intéressants concernent la modification de la microstructure des systèmes orientés sous déformation observée in-situ à travers le dichroïsme infrarouge et la diffusion des rayons X aux petits angles. La première méthode nous a renseigné sur les changements structuraux induits par la déformation au niveau des conformations des chaînes, et la seconde nous a permis d'analyser les modifications structurales aux niveaux des domaines nanostructurés. De cette façon, nous rendons compte des évolutions de la texture et de la corrélation avec le comportement mécanique. Comme nous avons pu le constater, le comportement mécanique s'est avéré très différent selon l'orientation des lamelles par rapport à l'axe principal de la sollicitation (propriétés très fortement anisotropes)

We have study the structure-properties relation of SBS and SBM black copolymers, where S is the polystyrene, B the polybutadiene and M the poly(methyl-methacrylate), These materials belong to the category of the lamellar ''nana structured materials ''. We studied the mechanical properties of oriented films in ''linear'' and in ''non linear'' conditions. We put in evidence the strain's effects in the microstructure evolution according to the orientation of the applied stress. We used some complementary experimental techniques as the transmission electronic microscopy and optic, the infrared dichroisme, the small angles X ray scattering, the analysis of the stress-strain curves, the measures of DMA. The most interesting results concern the modification of the oriented system's microstructure under strain observed in-situ through the infrared dichroisme and the X-rays scattering, the first shows the structural changes to the level of the chains conformations, and the second allowed us to analyze the structural modifications to the levels of the nanostructured domains. In this way we give account of the evolutions of the texture and the interrelationship with the mechanical behavior. As we could note the mechanical behavior proved to be very different according to the lamellae orientation in relation to the main axis of the solicitation.