Étude sur la polymérisation RAFT et nanostructurés système hybride de macromères POSS

Study on RAFT polymerization and nano-structured hybrid system of POSS macromers

• Auteur / Autrice : Yuanming Deng
• Direction : Jean-François Gérard, Lizong Dai
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance le 08/06/2012
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1992?-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Huihuang Wu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Gérard, Lizong Dai, Huihuang Wu, Canzhong Lu, Xudong Chen, Yiting Xu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Canzhong Lu, Xudong Chen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux hybrides

Autoassemblage

Copolymères séquencés

Composites polymères

Nanocomposites

Mots clés libres

Nanocomposite à matrice polymère

Chimie des polymères

Hybride organique-inorganique

Polymérisation RAFT

Auto-assemblage

POSS - Silsesquioxane oligomérique polyédrique

Copolymère à bloc

Epoxy

Polymer matrix nanocomposite

Chemistry of polymers

Organic-inorganic hybrid

RAFT polymerization

Self-assembly

POSS - Polyhedral oligomeric silsesquioxanes

Block copolymer

Epoxy

Résumé

Ce travail est généralement destiné à synthétiser BCPs à base d'POSS par polymérisation RAFT, à étudier leurs comportements d'auto-assemblage, à la recherche sur l'effet de POSS auto-assemblage structure sur les propriétés en vrac et à préparer nanostructuré époxy hybride par auto-assemblage de la copolymère base d’POSS. Dans le Chapitre1, Nous avons étudié la polymérisation RAFT de macromères POSS et capables de synthétiser bien définis BCPs à base d'POSS avec la fraction POSS élevé et une topologie différente tels que AB, BAB et (BA)3. Le groupe de vertex et l'effet sur la morphologie propriétés thermo-mécaniques de BCPs à base d'POSS et la relation structure-propriété ont été investigated Polymérisation RAFT dispersion dans solvant apolaire a été appliquée pour obtenir divers agrégats ayant une morphologie différente dans Chapitre2. Refroidissement de transition induite morphologie réversible a été trouvé et la sélection dans la formation des vésicules voie a été étudiée. Nano-construction de matériaux O/I époxy hybrides à base de copolymères à base d'POSS a été étudiée dans Chapitre 4. L'effet de la teneur en groupe fonctionnel sur la miscibilité de copolymère statistique base d’POSS et de l'époxy a été étudiée. Une nouvelle méthode à la technologie hybride époxy nanostructure impliquant l'auto-assemblage de BCPs à base d'POSS en résine époxy a été présenté. Homogénéité élevée et bien la taille/morphologie de contrôle de coeur-corona structure contenant coeur POSS rigide et soluble dans les réseaux corona PMMA ont été obtenus.

This work is generally aimed to synthesize POSS based BCPs via RAFT polymerization, to study their self-assembly behaviors, to research on the effect of POSS self-assembly structure on the bulk properties and to prepare nanostructured hybrid epoxy via self-assembly of POSS based copolymer. In Chapter1, We studied the RAFT polymerization of POSS macromers and capable to synthesize well defined POSS based BCPs with high POSS fraction and different topology such as AB，BAB and (BA)3. The vertex group and the morphology effect on thermo-mechanical properties of POSS based BCPs as well as the structure-property relationship was investigated. Dispersion RAFT polymerization in apolar solvent was applied and various aggregates with different morphology in Chapter2. Cooling induced reversible micelle formation and transition was found and the pathway selection in vesicle formation was investigated. Nano-construction of O/I hybrid epoxy materials based on POSS based copolymers was investigated in Chapter4. The effect of functional group content on miscibility of POSS based statistic copolymer and epoxy was investigated. A novel method to nanostructure epoxy hybrid involving self-assembly of POSS based BCPs in epoxy was presented. High homogeneity and well size/morphology control of core-corona structure containing rigid POSS core and soluble PMMA corona in networks were obtained.