Caracterisation ultrasonore de polymeres et de melanges de polymeres

par PIERRE-YVES LONGIN

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de MONIQUE PIAU.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce memoire presente des techniques ultrasonores complementaires pour caracteriser des materiaux polymeres. Dans une premiere partie, les proprietes dynamiques d'une serie de polydimethylsiloxanes (pdms) de hauts poids moleculaires ont ete examinees. Des mesures rheometriques et ultrasonores ont permis d'obtenir des courbes maitresses sur dix decades en frequence. Ces courbes ont ete decrites avec succes par le modele de winter dans le cas de polymeres polydisperses. Ensuite, la propagation d'ondes longitudinales pour la meme serie de pdms est etudiee. Les resultats ultrasonores ont ete combines avec des mesures de compressibilites statiques et ont indique que des mecanismes de relaxation differents doivent etre consideres en cisaillement et en compression. De plus, il a ete montre que les modules de cisaillement et de compression deviennent independants de la masse moleculaire dans la zone de transition vitreuse au dela d'une certaine frequence. Dans la seconde partie, differents melanges de polymeres (pdms/pib et pa6/pp avec des concentrations et des rayons d'inclusions differents) ont ete analyses par des techniques ultrasonores. La vitesse de propagation et l'attenuation d'ondes longitudinales ont ete determinees experimentalement. Connaissant les proprietes mecaniques, physiques et thermiques des polymeres purs, les parametres acoustiques longitudinaux des melanges ont pu etre predits a l'aide d'un modele specialement adapte a la propagation d'ondes dans des emulsions viscoelastiques. La technique mise au point a permis de correler la concentration et l'evolution de la taille des inclusions a l'aide des parametres acoustiques. Pour les melanges pdms/pib, le module de cisaillement a ete deduit experimentalement de la propagation d'ondes de cisaillement. Des lois de melanges ont ete comparees pour predire les modules elastiques et visqueux sur toute la gamme de concentration.


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Informations

  • Détails : 233 p.
  • Annexes : 129 ref.

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