Désorption forcée de tensioactifs à l'interface polymère-eau

par Maryline Clauzel

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Yves Holl et de Patrick Kékicheff.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

• Polymères
• Surfactants
• Latex
• Séchage
• Microscopie à force atomique
• Anisotropie
• Fluorescence

Résumé

Les recherches présentées dans ce mémoire s’intéressent à la désorption du tensioactif dans les films de latex en cours de séchage. Les travaux concernent d’une part l’élaboration d’un système expérimental modélisant le rapprochement de deux particules de latex recouvertes de tensioactif pour accéder aux paramètres influençant la désorption, et d’autre part l’étude de ce phénomène directement sur un latex. Un protocole pertinent de fabrication d’un film polymère mince déposé sur du mica, de faible rugosité, et résistant à une immersion prolongée dans un milieu aqueux a été obtenu. L’adsorption d’un tensioactif anionique, le dodécyl sulfate de sodium (SDS) sur un film polymère de poly (méthacrylate d’éthyle) (PEMA) est investiguée par microscopie à force atomique et indique la présence d’agrégats de surface dont la densité croit lorsque la concentration en tensioactif dans la solution dépasse la concentration micellaire critique (CMC). Le profil des interactions s’exerçant entre deux surfaces de polymère immergées en solutions aqueuses de tensioactif en fonction de la séparation entre les interfaces est obtenu par la technique de mesure des forces de surface (surface force apparatus, SFA), et permet de répondre à la question de l’occurrence ou non de la désorption du tensioactif (SDS) lorsque le milieu aqueux intermédiaire séparant les interfaces de PEMA est réduit jusqu’au contact physique, comme dans le mécanisme de séchage lorsque les colloïdes de latex se rapprochent au fur et à mesure que l’eau disparaît. L’étude de la désorption du tensioactif dans un système réel, à savoir lors du séchage d’un film de latex, est menée par mesures d’anisotropie de fluorescence et mesures par résonateur de torsion et montre la simultanéité entre la perte de mobilité de la sonde fluorescente hydrophile et l’évaporation de l’eau, augurant d’un comportement analogue pour le tensioactif.

Titre traduit

Forced desorption of surfactants at polymer-water interface

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