De l' importance des conditions de synthèse sur la modification de l'interphase d'un système interpénétré de deux polymères réticulés

par Jean-Marc Chenal

Thèse de doctorat en Physicochimie macromoléculaire

Sous la direction de Jean-Michel Widmaier.

Soutenue en 2002

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Un moyen relativement simple d'améliorer les propriétés thermo-mécaniques d'un matériau polymère est sa réticulation. Cependant, les matériaux modernes sont essentiellement constitués de deux ou plusieurs polymères et une réticulation de l'ensemble tend plutôt à faire diminuer leurs performances. La méthode couramment développée pour préserver les propriétés intrinsèques des constituants consiste en un mélange initial des monomères que l'on polymérise et réticule in situ par des mécanismes réactionnels différents. On obtient ainsi des réseaux polyme��res interpénétrés (IPN). L'enchevêtrement des phases qui résulte de cette technique de synthèse particulière permet une certaine stabilité morphologique, souvent associée à une synergie de propriétés. Notre étude consiste à déterminer les conditions et l'influence de l'introduction de liaisons covalentes inter-réseaux sur les propriétés d'un IPN polyuréthane / polystyrène (PUR / PS). Notre approche se décompose en trois parties. Tout d'abord nous avons synthétisé des échantillons modèles exempts de greffage inter-réseaux. Ceci a nécessité la mise au point d'un protocole expérimental adapté reposant sur la synthèse de PUR par "end-linking" et celle de PS par photopolymérisation radicalaire. Ensuite, en caractérisant ces échantillons, nous avons précisé l'importance du facteur cinétique sur la morphologie finale des matériaux suivant les conditions de synthèses. Nous proposons alors une relation semi-empirique, basée sur le gonflement des systèmes, permettant la mise en évidence de la présence d'enchevêtrements physiques entre les deux réseaux au sein des IPN. Finalement, en s'appuyant sur nos systèmes modèles nous abordons le greffage inter-réseau en présentant deux approches distinctes. Nous précisons les conditions de synthèse optimales pour lesquelles l'efficacité du greffage se traduit, notamment, par l'amélioration de la miscibilité du mélange.

  • Titre traduit

    Importance of synthesis conditions on the interphase of an interpenetrated system of two crosslinked polymers


  • Résumé

    Crosslinking is relatively simple means to improve the thermo-mechanical properties of a polymeric based material. However, two or several polymers essentially form new materials, and crosslinking of the whole tends rather to decrease their performances. The method usually developed to maintain the intrinsic properties of constituents consists in an initial mixture of the mers which are then polymerised and crosslinked in situ by different mechanisms. Thus, interpenetrating polymers networks (IPN) are obtained. The entanglement of the phases that results from this particular synthesis technique allows a certain morphological stability, often associated with a synergy of properties. Our study consists in determining the conditions and the influence of the introduction of inter-network covalent grafts on the properties of a polyurethane / polystyrene IPN. Our approach decomposes into three parts. First, we have synthesized model samples without bonds between the networks. This requires the experimental settling of a fixed protocol based on the synthesis of PUR by end-linking and PS by free-radical photopolymerization. Then, by characterizing these samples, we have clarified the importance of the kinetic factor on the final morphology of the materials for various conditions of syntheses and we have proposed a semi-empirical relation, based on the swelling of the systems, which reveals the presence of physical entanglements between networks within the IPN. Finally, thanks to our model systems, we have considered the inter-network grafting considering two different types. We have clarified the optimal conditions of synthesis for which the efficiency of grafting is especially expressed by the improvement of miscibility of the mixture.

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Informations

  • Détails : 238 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2002;4103
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