Comportement de copolymeres amphiphiles a l'interface polymere/polymere. Cas du systeme poly(dimethylsiloxane)/poly(oxyethylene)

par GABRIEL SCHREYECK

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Pascal Marie.

Soutenue en 1998

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    L'interface entre le poly(dimethylsiloxane) (pdms) et le poly(oxyethylene (poe) en presence ou non de copolymere pdms-poe a ete etudiee par tensiometrie a goutte pendante et reflectometrie des rayons x. Pour l'interface pdms/poe, la tension interfaciale reste constante au cours du temps. Sa decroissance lineaire avec la temperature est d'environ 0,01 mn. M#-#1. K#-#1. Elle augmente avec la masse moleculaire des homopolymeres comme 1-km#-#x, avec x plus proche de 1 que de 2/3, pour tendre vers une valeur limite. L'interface se forme instantanement et son epaisseur est tres faible (inferieure au nm). Pour l'interface pdms/poe en presence de copolymere, la tension interfaciale decroit lentement ou passe par un minimum (inattendu) au cours du temps avant d'atteindre sa valeur d'equilibre, selon la concentration en copolymere dans le poe. Cette cinetique de formation de l'interface a ete expliquee en considerant deux processus : l'adsorption du copolymere a l'interface par transfert au-dessus d'une barriere d'energie et la relaxation de la couche interfaciale. La tension interfaciale a l'equilibre diminue continument en fonction de la concentration en copolymere. En termes de gibbs, cela traduit l'adsorption preferentielle du copolymere a l'interface. Un copolymere est d'autant plus efficace pour reduire la tension interfaciale que sa masse est importante et que sa structure se rapproche de celle d'un copolymere a blocs. Des films minces de pdms et poe, obtenus par depot sur des substrats solides hydrophobes et hydrophiles, ont des epaisseurs, mesurees par reflectivite des rayons x, de quelques dizaines de nm. Les films de pdms ont une faible rugosite de surface. Les films de poe apparaissent stratifies, ils sont instables. Apres homogeneisation par recuit, le demouillage du film, suivi par microscopie a force atomique, presente deux regimes : la formation d'un bourrelet a vitesse constante et la maturation durant laquelle la zone seche croit comme (temps)#2#/#3.


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  • Détails : 172 P.
  • Annexes : 144 REF.

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