Élaboration de matériaux hybrides organiques-inorganiques intégrée aux opérations de mise en oeuvre des thermoplastiques

par Bou-Huot Phe

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Alain Michel.

Soutenue en 2004

à Lyon 1 .

mots clés

• Matériaux hybrides
• Réticulation (polymérisation)
• Nanostructures
• Hydrolyse
• Condensation
• Sol-gel, Procédé

Résumé

L'objectif de ce travail est de mettre au point la synthèse de matériaux hybrides à base de copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA) et de tétrapropoxysilane (TPOS). Nous avons mis en relation le suivi des réactions chimiques (CPG), la morphologie (SAXS, MET) et les propriétés mécaniques (traction, viscoélasticité). L'élaboration de ces matériaux nanostructurés débute par la réticulation (échange ester-alcoxysilane catalysé par l'oxyde d'étain dibutyle), puis par la génération in situ de nanodomaines de silice par hydrolyse-condensation en conditions acide à 80ʿC. Au début de l'hydrolyse, on forme des nanodomaines peu condensés en milieu confiné puis ils s'agrègent sous l'effet de la condensation et de l'agitation thermique et se condensent en une "silice molle" qui se déforme sous sollicitation. Cette phase inorganique de renfort est liée chimiquement au polymère par des liaisons Si-O-Polymère, ce qui conditionne les propriétés mécaniques (loi de comportement, effet Mullins).

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