Impact de la taille des particules de caoutchouc du latex d’Hevea brasiliensis sur leurs propriétés aux interfaces fluides et en feuilles de caoutchouc sec

Impact of rubber particle size in Hevea brasiliensis latex on the properties at fluid interfaces and in dry rubber sheets

• Auteur / Autrice : Marion Baudoin
• Direction : Véronique Vié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 11/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Science de la Matière, des Molécules et Matériaux (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique (Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Kerbrat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Véronique Vié, Céline Bottier, Christophe Chassenieux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Lecomte, Ludovic Pauchard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Caoutchouc

Coagulation

Propriétés mécanique

Latex

Hevea brasiliensis

Mots clés libres

Caoutchouc naturel

Latex d’Hevea brasiliensis

Coagulation

Mesures aux interfaces

Propriétés mécaniques

Biochimie

Natural rubber

Hevea brasiliensis latex

Coagulation

Interface measurements

Mechanical properties

Biochemistry

Résumé

Cette thèse vise à approfondir notre compréhension du processus de coagulation des deux catégories de taille de particules de caoutchouc issues du latex d’Hevea brasiliensis et à établir un lien avec les propriétés mécaniques du caoutchouc final. L’originalité réside dans une approche multi-échelle et pluridisciplinaire, englobant l’analyse des particules natives et de leur auto-organisation à l’état liquide, ainsi que les propriétés mécaniques des films secs sous forme de feuilles de caoutchouc (mini ADS). L’étude a été menée sur deux tailles de particules provenant des clones, RRIM600 et PB235. La première partie aux interfaces liquide/air est une nouvelle approche utilisant une cuve de Langmuir, avec un suivi des cinétiques d’adsorption des particules à l’interface à l’aide de techniques complémentaires telles que l’ellipsométrie, la tensiométrie, la rhéologie et la microscopie à angle de Brewster. Les premières étapes de la coagulation et l’organisation des composants des particules ont été observées par microscopie à force atomique. La seconde partie a permis de relier ces organisations aux propriétés mécaniques de feuilles de caoutchouc sec à travers des essais de traction uni axiale. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives en reliant les processus moléculaires aux propriétés macroscopiques du caoutchouc naturel, élargissant ainsi les voies de recherche dans ce domaine.

The aim of this thesis is to gain a deeper understanding of the coagulation process of the two size classes of rubber particles derived from Hevea brasiliensis latex, and to establish a link with the mechanical properties of the final rubber. The originality lies in a multi-scale, multi-disciplinary approach, covering the analysis of native particles and their self-organization in the liquid state, as well as the mechanical properties of dry films in the form of rubber sheets (mini ADS). The study was carried out on two particle sizes from the RRIM600 and PB235 clones. The first part is a new liquid/air approach using a Langmuir trough, with particle adsorption kinetics at the interface monitored using complementary techniques such as ellipsometry, tensiometry, rheology and Brewster angle microscopy. The first stages of coagulation and the organization of particle components were observed by atomic force microscopy. In the second part, these organizations were linked to the mechanical properties of dry rubber sheets using uniaxial tensile tests. This work opens up new perspectives by linking molecular processes to the macroscopic properties of natural rubber, thus broadening research lines in this field.