Etude des mecanismes de renforcement dans les reseaux de polydimethylsiloxane charges silice

par FLORENCE CLEMENT

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de LILIANE BOKOBZA.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce travail a pour objectifs l'etude et la comprehension des mecanismes de renforcement dans les reseaux de polydimethylsiloxane (pdms) charges silice. Le probleme du renforcement est aborde sous trois angles differents : la caracterisation moleculaire, puis microscopique des materiaux, et l'etude des proprietes mecaniques a caractere macroscopique. La caracterisation moleculaire des reseaux charges montre que la mesure d'orientation des chaines de pdms reflete directement le nombre d'interactions pdms/silice. Ce travail valide la microscopie a force atomique (afm), qui ne necessite aucune preparation de l'echantillon, en tant que technique de caracterisation de la dispersion et de la distribution de la silice dans la matrice silicone. L'utilisation de l'afm permet, en outre, de mettre en evidence l'inhomogeneite du champ de deformation au sein d'un reseau charge. En ce qui concerne la structure particulaire, la deformation des zones peu concentrees en silice est superieure a celle des regions riches en silice ; pour l'elastomere, c'est l'effet inverse. L'etude des proprietes mecaniques permet de generaliser aux silicones charges silice les phenomenes connus dans les elastomeres dieniques charges au noir de carbone. Il est etabli que l'effet mullins est du aux consequences de l'extensibilite limite sur les chaines situees dans les regions les plus concentrees en silice. Nous proposons une interpretation qualitative de l'effet payne, fondee sur l'existence d'un gradient de mobilite des chaines a partir de l'interface pdms/silice. Cette interpretation explique la recouvrance rapide de l'effet, l'influence de la temperature et de la fraction volumique de silice. Enfin, on verifie que les proprietes ultimes sont controlees par le niveau d'hysterese engendre par la restructuration due a l'effet mullins. Dans le cas des systemes silicone/silice, la contribution d'hysterese est plus importante que pour les elastomeres charges au noir de carbone.

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Informations

  • Détails : 354 p.
  • Annexes : 101 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1999
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