Corrélations structure-propriétés dans les polyimides pour la perméation gazeuse

Correlation between structural factors and permeation properties in polyimides

• Auteur / Autrice : Jean-Yves Dolveck
• Direction : Marielle Escoubès, Michel Pineri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marielle Escoubès, Michel Pineri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Positons -- Annihilation

Gaz -- Séparation

Polyimides

Résumé

Dans cette etude nous essayons de relier les proprietes de permeabilite de quelques polyimides avec la taille ou la concentration des volumes libres elementaires, et les mouvement de chaine. Nous avons choisi trois polyimides constitues de dianhydride hexafluore 6fda et d'une n-methyl-meta phenylene diamine (n=0, 1 ou 3). Nous etudions les proprietes de separation des gaz h#2/ch#4 et co#2/ch#4. La mesure des permeabilites est effectuee par la methode du time-lag. Les mouvements de chaine sont apprehendes par la resonance magnetique nucleaire et par des mesures de frottement interieur. Les caracteristiques des volumes libres elementaires sont determinees par des mesures du temps de vie des positons (positron annihilation technique p. A. T. ). Trois parametres sont analyses: 1) la modification chimique avec l'introduction des groupements methyle sur la diamine; 2) la modification physique des films au moyen d'un recuit suivi d'une trempe; 3) la mise en uvre avec la presence de solvant et d'eau sorbee. Nous avons trouve que la permeabilite est essentiellement reliee a la taille et a la concentration des volumes libres pour tous les parametres: la presence des groupements methyle sur la diamine et les operations de recuit et de trempe induisent un accroissement des caracteristiques des volumes libres et de la permeabilite. L'eau sorbee ne plastifie pas les polyimides et entraine une diminution de la permeabilite de tous les gaz. Seuls les vides d'un diametre de plus de 6,3 a contribuent a la diffusion du methane. Ce seuil peut expliquer les variations importantes de la selectivite h#2/ch#4 observees sur ces polyimides avec certains parametres. Les correlations entre la permeabilite et les mouvements de chaine sont peu importantes