Etude des propriétés perméamétriques à la vapeur d'eau et aux gaz dans deux films : le polyimide 6FDA-m PDA et la polyoléfine TPX®. Approches théoriques

• Auteur / Autrice : Corinne Chappey
• Direction : Dominique Langevin, Stéphane Marais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères et surfaces
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polyimides

Diffusion (physique)

Perméabilité

Membranes de séparation des gaz

Mots clés libres

Polyimides fluorés

Sorption

Séparation gazeuse

6FDA-m PDA

Perméation

Sélectivité

Poly(4-méthyl-1-pentène)

Plastification

Résumé

Un film dense semi-cristallin commercial d’une polyoléfine, le TPX®, perméable mais peu sélectif et un film dense de polyimide 6FDA-m PDA obtenu par coulage, moyennement perméable mais sélectif, ont été choisis pour approfondir les mécanismes de diffusion des petites molécules (gaz et vapeurs) au sein d’une matrice polymère. Des mesures gravimétriques de sorption de vapeur d’eau et de perméation différentielle d’un gaz humidifié, ont montré que la plastification du polyimide par l’eau était correctement décrite par la relation D=D0egC. En sorption, le modèle de Park décrit convenablement l’agrégation des molécules d’eau aux fortes activités. Les coefficients de diffusion calculés à partir des cinétiques de sorption déterminées sur trois microbalances différentes ont été comparés. Avec le 6FDA-m PDA et le TPX® les mesures de sorption et de perméation des gaz CO2, N2 et O2, ont permis d’atteindre les sélectivités aCO2/N2 et aO2/N2 ainsi que les coefficients de diffusion DCO2, DN2 et DO2. La dépendance de ces derniers et de la solubilité vis-à-vis de la température et de la pression a été déterminée. La transposition sorption-perméation en dual mode a permis de corréler les résultats.