Étude modèle de la polymérisation radicalaire contrôlée en surface : couches minces de polystyrène à densité variable : structure et mobilité

• Auteur / Autrice : Carole Devaux
• Direction : Philippe Chaumont
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux polymères & composites
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Chaumont

Mots clés

Mots clés contrôlés

Langmuir-Blodgett, Couches de

Polystyrène

Polyaddition

Résumé

Ce travail consiste en l'étude fondamentale de la polymérisation radicalaire contrôlée (PRC) comme outil de création, modification et fonctionnalisation de surfaces et/ou interfaces. Le système modèle choisi permet une croissance des chaînes à partir de surfaces planes et macroscopiques de silice selon un processus de polymérisation radicalaire contrôlée par l'intermédiaire du TEMPO (terminaison réversible). L'étude de la PRC en surface a nécessité : - le choix d'une méthode (grafting from avec dépôt des amorceurs par la technique de Langmuir-Blodgett réactif) - la mise en place d'un système adéquat (synthèse d'amorceurs bifonctionnels, protocole de polymérisation, caractérisations adaptées aux surfaces et couches minces) permettant d'apprécier l'influence du confinement sur la polymérisation en surface. L'identification du rôle des paramètres influençant la polymérisation et la vérification de son caractère contrôlé ont été menées en parallèle. L'élaboration de films à densité variable et contrôlée a montré que l'étape de greffage des amorceurs est cruciale quant à l'évolution des propriétés. Des couches minces de polystyrène peuvent être formées avec un certain degré d'organisation et un haut taux d'étirement des chaînes "à sec" (réflectivité de neutrons, diffraction des RX). Parmi les diverses propriétés spécifiques des chaînes à l'interface, la mobilité a été évaluée au travers de mesures de Tg, température dépendant en premier lieu de l'épaisseur du film et des caractéristiques propres au polymère considéré. La structure et l'arrangement des chaînes, facteurs contrôlés par la méthode de préparation, semblent susceptibles d'affecter la mobilité à l'interface. Les résultats sont discutés aux vues des controverses actuelles sur l'origine des phénomènes de mobilité dans les films minces. Enfin, le potentiel de cette technique de greffage de polymères "vivants" est illustré par la fonctionnalisation des pointes AFM (sondes de surface).