Elaboration de matériaux composites conducteurs : étude des propriétés physiques et électriques

Elaboration of electronic conductor composite materials : study of physical and electronic properties

• Auteur / Autrice : Chuanpit Khaokong
• Direction : Jean-François Pilard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Le Mans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Liquides ioniques

Composites

Polyuréthanes

Oligomères

Polymères -- Propriétés thermiques

Résumé

Des films de polyuréthanes linéaires et réticulés ont été synthétisés à partir de cis-1,4polyisoprène hydroxytéléchélique avec des di-ou triisocyanates. La possibilité d'utiliser ces types de polyuréthanes comme matrices de polyélectrolytes a été étudiée. L'incorporation de liquides ioniques, l'hexafluorophosphate de I-butyl-3-méthylimidazolium et le chlorure de trihexyltétradécylphosphonium, dans les films polymères a été réalisée, et la conductivité des films a été mesurée par spectroscopie de relaxation diélectrique. En outre, les films polymères ont été utilisés comme matrices supports pour l'électropolymérisation d'un polymère conducteur. Par cette méthode, il a été possible de préparer un spot de polyaniline de la taille précise de l'électrode sur le film de polyuréthane. De plus, un nouveau type d'extenseur de chaîne contenant des unités monomères pyrrole a été synthétisé. L'électropolymérisation des unités pyrrole incorporées dans les structures polyuréthane a été effectuée.

The hydroxytelechelic oligoisoprene was synthesized according to well-controlled degradation procedure which has been recently developed in our laboratory, followed by the reduction of carbonyltelechelic cis-1,4-polyisoprene (CTPI) into hydroxytelechelic cis-1,4-polyisoprene (HTPI). Telechelic oligomers were characterized by FTIR, 1H-, 13C-NMR and SEC. Linear and crosslinked polyurethane films were synthesized from hydroxytelechelic cis-1,4-polyisoprene and diisocyanates or triisocyanates using dibutyltin dilaurate as catalyst. The modification of main chain by epoxidation or hydrogenation allows us to modify the properties of films. In this work, we have studied the possibility to use these kinds of polyurethanes as the polyelectrolyte matrix. The incorporation of ionic liquids, 1-butyl-ÿ3-metylimidazolium hexafluorophosphate and trihexyltetradecylphosphonium chloride, in polymer films was done and the conductivity of films was measured by dielectric relaxation spectroscopy. The presence of epoxidation in the main chain of polyurethane allows us to incorporate more amount of ionic liquid in film. Type of ionic liquid has an effect on the compatibility and properties of polyurethane films. The thermal properties of films were determined by DSC and TGA. Moreover, the polyurethane films were used as supporting matrix in an electropolymerization of a conducting polymer. By this method, we can prepare the precise polyaniline spot according to the electrode on the polyurethane film support. In addition, new type chain extender containing pyrrole monomer unit was synthesized. Its structure was confirmed by NMR, mass spectroscopy and elemental analysis. Polyurethanes using this pyrrole derivative chain extender were prepared and the thermal properties were investigated. Finally, the electropolymerization of pyrrole unit in polyurethane structure was performed.