Etude des melanges silice-polydimethylsiloxane adsorption-gonflement-viscoelasticite

par NATHALIE MOREL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J.-P. COHEN-ADDAD.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur les proprietes physiques des melanges silice/polydimethylsiloxane (pdms). L'originalite de ces systemes est l'adsorption des chaines polymeres a la surface de la silice par la formation de liaison hydrogene entre le groupement hydroxyl de la silice et l'atome d'oxygene de la chaine pdms. Apres le malaxage, un long processus d'adsorption commence jusqu'a ce que tout les sites hydroxyl soient occupes par les chaines polymeres. Une approche par la percolation ou les agregats de silice sont connectes entre eux par les chaines polymeres, est proposee pour decrire les lois d'adsorption. Par cette approche, nous avons obtenu des courbes maitresses qui permettent de prevoir la quantite de polymere adsorbe a l'etat initial (apres le malaxage) et a l'etat d'equilibre (saturation des sites silanol). Cette quantite depend des parametres initiaux du melange (masse moleculaire, concentration et surface specifique de la silice). Cette approche a ete egalement utilisee pour decrire les proprietes de gonflement pendant la cinetique de saturation, les resultats experimentaux sont en bon accord avec le modele. De plus, le reseau de percolation a montre l'existence d'une concentration de silice specifique. Cette concentration delimite deux domaines ou la structure du melange est differente (sol ou gel) et par consequent, les comportements viscoelastiques sont differents. Les mesures dynamiques ont determine cette concentration specifique. Les courbes maitresses de viscoelasticite que nous avons obtenues pour plusieurs concentrations de silice, ont mis en evidence le role de la couche de polymere adsorbe et aussi le role des agregats de silice sur les proprietes viscoelastiques (comme sur les proprietes de gonflement). A partir de ces courbes, nous avons identifie les comportements sol des comportements gel de ces melanges


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Informations

  • Détails : 150 P.
  • Annexes : 122 REF.

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