Recherche Avancée

Thèse soutenue

Mobilité moléculaire et amplitude des mouvements coopératifs à la transition vitreuse : effets de la pression pour des matériaux issus de bio ressources

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Auteur / Autrice : Emilie Bouthegourd
Direction : Jean-Marc Saiter
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2014
Etablissement(s) : Rouen
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime....-2016)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’étude et de caractérisation des amorphes et de polymères (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime1974-2016)

Résumé

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Ce travail consiste à étudier l’influence de la pression sur la mobilité moléculaire et sur l’amplitude des mouvements coopératifs à la transition vitreuse pour des matériaux issus de bio-ressources présentant des architectures moléculaires différentes : le poly (acide lactique) (PLA) et l’amidon. Cela a demandé tout d’abord d’étudier la mobilité moléculaire lors de la transition vitreuse grâce à des mesures réalisées par analyse calorimétrique différentielle à température modulée (TM-DSC) et par spectroscopie diélectrique (SD) lorsque le matériau est non contraint afin de corréler l’architecture moléculaire et la mobilité moléculaire. Puis, d’étudier par analyse calorimétrique différentielle les effets lorsqu’une contrainte est appliquée. La première contrainte consiste à déformer mécaniquement un film en appliquant une pression importante avant la mesure, la seconde consiste à soumettre l’échantillon à une pression hydrostatique au cours de la mesure. Il a été montré qu’une déformation mécanique provoquerait une démixtion de l’amidon créant plusieurs phases. La déformation mécanique du PLA induit une augmentation de la température de transition vitreuse et une diminution de la mobilité moléculaire. Il semblerait donc que la compression contraigne les molécules spatialement ce qui a pour effet d’en diminuer la mobilité. L’application d’une contrainte du type pression hydrostatique sur le PLA a montré que les caractéristiques de la transition vitreuse ne sont pas affectées dans la gamme de pressions étudiée. Néanmoins, une légère augmentation de la mobilité moléculaire a été mise en évidence.