Rhéologie et mouillage de solutions diluées à concentrées de polyisobutylène de haut poids moléculaire

Rheology and wetting of diluted to concentrated solutions of high molecular weight polyisobutylene

• Auteur / Autrice : Khaled Khalil
• Direction : Danielle Sigli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique et productique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Tours

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique des fluides

Matière -- Propriétés

Polybutènes

Solutions de polymère

Mouillage (chimie des surfaces)

Rhéologie

Résumé

Ce travail concerne l'étude des propriétés rhéologiques et de mouillage de solutions de polyisobutylène (PIB) (0. 03% a 8. 5% en poids) de haut poids moléculaire dans des solvants tels que la décaline. En ce qui concerne les propriétés rhéologiques de telles solutions en cisaillement, des facteurs liés au mode de préparation de la solution sont mis en évidence. Par ailleurs, une caractérisation rhéologique en régime permanent, dynamique et transitoire est réalisée. Les règles de correspondance classiques entre les résultats obtenus par les trois régimes sont testées. Nous proposons deux relations empiriques permettant de prévoir la variation de la première différence des contraintes normales en fonction de la vitesse de cisaillement à partir de la courbe d'écoulement et des grandeurs rhéologiques obtenues en régime dynamique. L'écoulement des solutions de PIB et d'un fluide standard S1, en régime permanent, présente des instabilités qui apparaissent à une vitesse de cisaillement critique qui est propre à chaque solution et indépendante de la géométrie du système de mesure. Nous présentons aussi une étude des propriétés de mouillage d'une lame de platine par de telles solutions et par des fluides newtoniens de même viscosité et de même tension superficielle, la lame étant positionnée verticalement par rapport au fluide. Nous étudions, en statique, la dynamique d'établissement du ménisque sur la lame. Des courbes maîtresses de la force superficielle en fonction du temps sont construites. En mouillage dynamique, nous présentons l'étude de la cinétique du cycle d'immersion/émersion de la lame dans des fluides visqueux ainsi que l'évolution de l'angle de contact dynamique en fonction du nombre capillaire. Une différence se manifeste systématiquement entre le comportement des solutions de polymères et celui d'un solvant