Formulation de suspensions concentrées de talc : physico-chimie des interfaces et analyses rhéologiques

par Clarence Charnay

Thèse de doctorat en Chimie théorique, physique, analytique

Sous la direction de Stanislas Partyka.

Soutenue en 1999

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    La mise en suspension de particules de talc implique la formation d'une interface solide-liquide, dont il est necessaire de controler les proprietes rheologiques pour obtenir un systeme qui presente le meilleur compromis entre les proprietes d'ecoulement et de stabilite vis a vis de la sedimentation. La repartition des surfaces hydrophile et hydrophobe est un parametre important, bien que rarement caracterise, pour decrire l'interface talc-solution aqueuse. Nous nous sommes proposes d'etudier le rapport de ces surfaces en utilisant les techniques d'adsorption de molecules sondes, cation organique et tensioactifs cationiques et anioniques. A partir de considerations geometriques qui reposent sur l'analyse des resultats relatifs a l'adsorption, et sur la forme des agregats adsorbes, nous avons developpe une methode originale permettant la mesure des aires des surfaces hydrophiles et hydrophobes de nos echantillons. Une etude rheologique des suspensions aqueuses de talc-chlorite en regime permanent et dynamique est ensuite proposee pour optimiser le choix des agents dispersants. Les caracteristiques physico-chimiques de la surface des particules de talc sont a l'origine de leur agregation. Aux faibles cisaillements, les suspensions presentent un comportement de type pseudo-plastique a contrainte seuil caracteristique d'un amas infini. Les proprietes rheologiques des suspensions montrent que l'energie d'adhesion des particules est faible ce qui confirme l'agregation par des interactions hydrophobes. Afin de disperser les particules de talc et augmenter la fraction massique des suspensions, l'utilisation de polymeres de type polyacrylate est une voie privilegiee. La dispersion des particules se traduit alors par une diminution de la viscosite et par la disparition des proprietes thixotropes et viscoelastiques des suspensions. La derniere partie de cette etude concerne la recherche d'une formulation optimale qui vise a limiter la sedimentation des particules tout en conservant une bonne coulabilite sous cisaillement. L'emploi de polymeres associatifs capables de former un gel physique dans la suspension au repos permet de pieger les particules de talc et de bloquer la sedimentation.


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Informations

  • Détails : [10], 198 p
  • Annexes : Notes bibliogr

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 99.MON-186
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