Elaboration de surfaces polystyrènes à caractère basique ou acide par la technique des plasmas froids et étude de leurs comportements physiques en présence d'un électrolyte

par Meng-Jiy Wang

Thèse de doctorat en Chimie et physicochimie des polymères

Sous la direction de Fabienne Poncin-Epaillard.

Soutenue en 2002

à Le Mans .


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'incorporation des groupes acide ou basique sur un film de polystyrène exposé à un plasma d'azote ou de dioxyde de carbone. Il s'inscrit dans le cadre de recherches sur l'élaboration de surfaces aux propriétés chimiques on structurelles contrôlées au travers d'un traitement plasma. Pour atteindre ce but, notre démarche a consisté en l'étude d'une part, des mécanismes réactionnels se produisant à l'interface plasma - polymère et d'autre part, de la propriété électrocinétique par spectrométrie diélectrique. Les espèces réactives du plasma d'azote ou de son mélange avec l'hydrogène induisent une fonctionnarisation importante sous forme d'amines primaires et une faible oxydation. L'ajout d'hydrogène dans un plasma d'azote favorise la fonctionnarisation. Des groupements oxygénés sont incorporés sur la surface du polystyrène lors du traitement plasma de dioxyde de carbone. L'incorporation des groupements fonctionnels est à la fois quantifiée par l'analyse XPS, le dosage chimique et son caractère mouillant apprécié. Une dégradation superficielle ainsi qu'une réticulation sont également observées. L'étude des interactions plasma - polymère permet de déterminer les mécanismes interraciaux et les espèces réactives. Parallèlement aux analyses de surface, la spectroscopie diélectrique permet de déterminer le potentiel d'une double couche formée entre la surface du polystyrène et un électrolyte suite à l'incorporation des groupements amine ou carboxyliques. Cette technique de spectrométrie diélectrique n'a jamais à notre connaissance, été employée pour déterminer le potentiel de surface. Les résultats expérimentaux montrent une relation entre le potentiel de surface et la densité des groupements fonctionnels en surface, en accord avec les deux modèles mathématiques. La différence entre les potentiels de surface expérimental et théorique est probablement due à la différence entre les plans de la double couche choisi et mesuré.

  • Titre traduit

    Synthesis of the surface of the polystyrene with acid or basic characteristics by cold plasma and the study of the physicochemical properties in the presence of electrolyte


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Informations

  • Détails : 1 vol. (193 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.185-193

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  • Bibliothèque : Université du Maine. Service commun de documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2002LEMA1005
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