Relations entre structure, defauts en rheologie d'un crystal liquide polymere nematique thermotrope

par THIERRY DE NEVE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Patrick Navard.

Soutenue en 1993

à l'EMP .

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  • Résumé

    Le but de cette etude etait de comprendre les phenomenes d'orientation des cristaux liquides polymeres lors de leur mise en uvre. A cette fin, les relations entre la structure et le comportement rheologique d'un copolyesteramide thermotrope ont ete etablies en determinant la topologie des defauts presents avant et pendant l'ecoulement. Au repos, le polymere presente une texture a fils, caracterisee par l'existence de trois types de lignes de disinclinaisons de rang demi-entier, parfois associees a des lignes entieres. La pluralite de ces defauts est caracteristique de la nature d'une phase nematique biaxe. Elle est reliee aux correlations de rotation interchaines entre les plans aromatiques, qui proviennent du developpement de liaisons hydrogenes. Les textures et le comportement rheologique ont ete caracterises a des taux de cisaillement compris entre 0,1 et 10000 s##1. Deux textures sont generees par l'ecoulement. A faibles taux de cisaillement, la texture a fils est transformee en une texture vermiculaire caracterisee par une grande densite de defauts. Ce n'est qu'aux forts taux de cisaillement qu'apparait une texture ordonnee, caracterisee par une orientation des chaines dans la direction d'ecoulement. Les defauts de la texture vermiculaire ont ete etudies par microscopie electronique a balayage. Ce sont en majorite des lignes torses demi-entieres formant des boucles planes paralleles au plan de cisaillement. Leur nucleation met en jeu une deformation de flexion des chaines entre le plan de cisaillement et l'axe de vorticite. Ces deux positions sont des attracteurs, atteints apres un basculement periodique de celles-ci: ce resultat est prevu par la theorie de doi-marrucci-larson applicable aux polymeres lyotropes. Les defauts de la texture ordonnee n'ont pas pu etre etudies par les methodes developpees lors de ce travail. L'apparition de la texture ordonnee est correlee a une saturation de la premiere difference de contraintes normales, en accord qualitatif avec la theorie de doi-marrucci-larson


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  • Détails : 178 P.
  • Annexes : 166 REF.

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