Etudes de l'organisation en masse du polypropylène isotactique par RMN du solide

par David Duweltz

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Laurence Laupretre.


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  • Titre traduit

    Study of the bulk organisation of the isotactic polypropylene by solid-state NMR


  • Résumé

    Le polypropylène isotactique (iPP) est un grand polymère industriel dont les propriétés sont liées à son caractère semi-cristallin. Les iPP ont en effet tendance à cristalliser sous forme lamellaire, les cristaux étant séparés par des régions amorphes. Le degré de cristallinité ainsi que les formes structurales dépendent étroitement des conditions de cristallisation. Les propriétés macroscopiques des homopolymères cristallins sont intimement liées aux distributions spatiales des régions amorphes et cristallines ainsi qu'à leurs mobilités respectives. Le but de ce travail est précisément d'étudier ces caractéristiques en utilisant les techniques de RMN du proton et du carbone 13. La nature de la forme cristalline a pu être étudiée par RMN du 13C. Les valeurs des temps de relaxation T1 et T1p des protons des régions cristallines reflètent la taille et à la perfection des cristaux. Nous avons ainsi pu suivre la transformation de la phase smectique d'un échantillon trempé en phase c de mieux en mieux organisée lors de recuits réalisés avec des températures croissantes. La RMN du proton a permis d'obtenir des informations quantitatives sur les différentes phases en présence. Nous avons pu mettre en évidence, par RMN du 1H, 3 régions distinctes dans l'iPP: une phase cristalline, une phase amorphe libre et une phase amorphe contrainte. Une bonne corrélation a été obtenue entre le pourcentage des différentes régions mesuré par RMN et le taux de régions cristallines mesuré par diffraction des rayons X. La mobilité de la phase amorphe libre dépend de la température de recuit. Un recuit à haute température permet en effet de relaxer les contraintes de cette phase. L'influence des régio-défauts sur l'organisation en masse des if a été étudiée grâce à des polypropylènes synthétisés par catalyse métallocène et présentant des défauts d'enchaînements tête-à-tête et des copolymères iPP/éthylène à très faible teneur en unités éthylène. La présence de défauts induit une diminution sensible du taux de cristallinité et l'existence de cristaux plus petits et moins bien organisés. La localisation des défauts dans l'if? a pu être effectuée par RMN du 13C. II est bien évident que la majeure partie des défauts se trouve dans la phase amorphe de l'iPP. Pourtant, nous avons pu mettre en évidence qu'une petite fraction de ces défauts est localisée à l'intérieur des lamelles cristallines

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Informations

  • Détails : 197 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 192-197

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  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
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