Mobilité moléculaire dans les poly(butylméthacrylate)s

par Cécile Ménissez

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de Gérard Vigier.


  • Résumé

    Nous avons étudié la mobilité moléculaire dans les isomères du poly(butylméthacrylate) qui se différencient par l'encombrement de la chaîne latérale de l'unité monomère, sur une large gamme de température et de fréquence, afin de préciser les liens qui peuvent exister entre les phénomènes de réarrangements atomiques et moléculaires à l'échelle microscopique et les propriétés macroscopiques liées à la mobilité moléculaire. Sur la plan expérimental, cette étude nous a permis de construire un diagramme d'Arrhénius s'étendant sur plus d'une dizaine de décades de fréquence. Les données relatives aux basses fréquences, allant de 10 6 à 10-4 Hz, ont été obtenues par spectroscopie mécanique et diélectrique, et quatre relaxations ont été mises en évidence dans cette famille de polymères, correspondant chacune à un mouvement moléculaire plus ou moins local. La zone de jonction entre la relaxation principale alpha et la relaxation secondaire bêta a été modélisée et interprétée en liaison avec les contributions intramoléculaires et intermoléculaires des interactions mises en jeu dans la relaxation bêta. A plus haute fréquence, les simulations de dynamique moléculaire ont apporté des éléments importants pour la détermination de la nature des mouvements moléculaires sous-jacents, ainsi que pour la détermination de leur coopérativité en liaison avec la structure chimique. Des expériences de diffusion de neutron et de spectroscopie Raman révèlent des modifications des caractéristiques de certains mouvements de rotation, de libration, ou de vibration de portions de chaîne ou encore de la position et de l'amplitude du pic de boson qui peuvent peut-être reliées à la fragilité physique des différents isomères.

  • Titre traduit

    = Molecular mobility in the poly(butyl methacrylate)s


  • Résumé

    We studied themolecular mobility in the poly(butyl methacrylate)s isomers, which are different from the bulkyness of the lateral group, over a large temperature and frequency range, in order to indicate the link that could exist between the phenomena of atomic and molecular rearrangements at the microscopic scale and the macroscopic properties connected to the molecular mobility. On the experimental part, this study make possible to constitute a diagram of mobility expended on more than a ten frequency decades. The low frequency data, from 10 exponent 6 to 10 exponent –4 Hz, has been obtained by mechanical and dielectric spectroscopy, and four relaxations has been bring out in this family of polymer, corresponding to a more or less local molecular movement. The merging zone between the main relaxation alpha and the secondary relaxation beta has been modelled and interpreted, connected to intramolecular contributions of the interactions induced in the beta process. At higher frequency, the molecular dynamic simulations gave important item for determination of the nature of molecular movements and for the determination of their cooperativity connected to the chemical structure. Neutron scattering and Raman experiments disclosed modifications on the characteristics of some movements of rotation, libration or vibration of segments, and on the position or intensity of the boson peak that could be connected to the physical fragility of different isomers.

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Informations

  • Détails : 1vol.(168 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.149-158

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2659)
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