Sechage de films polymeres : etude du couplage entre la diffusion et la transition vitreuse - application a des copolymeres pmma/pnbma

par ANNE-CLAIRE SABY DUBREUIL

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Béatrice Guerrier.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Les cinetiques de sechage de solutions polymeres dependent principalement, dans le regime concentre, de la diffusion du solvant dans la solution et de son couplage avec la transition vitreuse. Dans ce cadre, nous nous sommes interesses aux comportements de sorption/desorption d'une serie de copolymeres pmma/pnbma, a temperature constante (t = 25\c) et en regime concentre en polymere, et nous avons etudie l'influence de la transition vitreuse induite par la variation de la concentration de la solution polymere en fonction de la composition du copolymere. Une technique gravimetrique mettant en uvre une microbalance a quartz piezoelectrique est utilisee. Les echantillons sont des films minces, d'epaisseur inferieure a un micrometre. Des experiences de quasi-equilibre ont montre que la quantite de solvant absorbee dans le film en regime vitreux varie de facon importante selon l'etat de la structure de la matrice polymere. Pour les isothermes de desorption en regime vitreux, celui-ci peut etre caracterise a l'aide du module elastique osmotique intervenant dans le modele de leibler-sekimoto. Les resultats obtenus montrent un ecart significatif par rapport aux modules des polymeres secs. Les cinetiques pseudo-fickiennes observees en reponse a des echelons de pression differentiels traduisent un couplage entre la diffusion et la relaxation viscoelastique de la matrice polymere. Coefficient de diffusion mutuelle et temps caracteristique de relaxation sont evalues a l'aide du modele de solubilite dependant du temps. Une methode d'identification globale, l'inversion ensembliste, est adoptee : elle permet de tenir compte des erreurs de mesure et donne acces au domaine d'incertitude attache a chaque parametre du modele. Nous avons montre que le coefficient de diffusion mutuelle decroit tres fortement a la fois quand la proportion en monomeres nbma diminue et quand la concentration en solvant diminue, bien que les resultats soient obtenus en regime vitreux.

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Informations

  • Détails : 296 p.
  • Annexes : 147 ref.

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