Nanostructuration de mélanges de polymères supra(macro)moléculaires

Nanostructured supra(macro)molecular polymer mixtures and blends

• Auteur / Autrice : Emilie Ressouche
• Direction : Laurent Bouteiller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 16/10/2015
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut parisien de chimie moléculaire (2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Chateauminois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Pensec, Jean-Marie Raquez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Chassenieux, François Ganachaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autoassemblage

Liaisons hydrogène

Propriétés mécaniques

Copolymères

Polymères

Chimie supramoléculaire

Mots clés libres

Supramoléculaire

Polymère

Gel

Bis-urée

Liaison hydrogène

Mélange

Supramolecular

Polymer

Gel

Bis-urea

Hydrogen bond

Mixtures

Résumé

Les polymères supramoléculaires sont des polymères constitués ou liés entre eux par des interactions non covalentes. Ils peuvent être des polymères classiques reliés par des groupements associatifs, appelés ici « polymères supramacromoléculaires », ou des petites molécules assemblées les unes aux autres, formant un « polymère supramoléculaire ». En solution, les polymères supramoléculaires, suivant leur structure, peuvent s’enchevêtrer, menant à des gels thermoréversibles. En l’absence de solvant, les polymères supramacromoléculaires, contrairement aux polymères classiques, sont dynamiques, et peuvent donc présenter des propriétés intéressantes (auto-réparation, adhésion, nanostructures organisées et stimulables). Lors de ce projet, des mélanges de polymères supramoléculaires et supramacromoléculaires à base de bis-urées sont réalisés et étudiés, en présence ou en absence de solvant. En solution, des synergies sont observées et caractérisées, à l’échelle microscopique (étude de la microstructure) et macroscopique (propriétés rhéologiques). En l’absence de solvant, des petites molécules sont incorporées au sein de matrices de polymères supramacromoléculaires d’une part, et des mélanges de polymères supramacromoléculaires sont réalisés d’autre part. Les matériaux obtenus sont étudiés à l’échelle microscopique (microstructure) et macroscopique (propriétés rhéologiques et mécaniques).

Supramolecular polymers are polymers constituted or linked by non-covalent interactions. They can be classical polymers linked by stickers, named here “supramacromolecular polymers”, or self-assembled low molecular weight molecules, leading to a “supramolecular polymer”. In solution, supramolecular polymers, depending on their shape, can entangle and form thermoreversible gels. In bulk, unlike classical polymers, supramacromolecular polymers are dynamic, thus they can exhibit interesting properties (self-repair, adhesion, stimuli-responsive self-organized nanostructures). The aim of this thesis is to study bis-urea-based supra(macro)molecular polymer mixtures, in solution or in bulk. In solution, synergies are characterized, at microscopic (microstructure) and macroscopic scale (rheology). In bulk, low molecular weight molecules are mixed with supramacromolecular polymers on one hand, and supramacromolecular polymers blends are created on the other hand. The materials are studied both at microscopic (microstructure) and macroscopic scale (rheology, mechanical properties).