Etude du poly(m-xylène adipamide) et de ses dispersions dans une autre matrice poly(éthylène téréphtalate) : Relations Structures-Propriétés

par Bessem Ben Doudou

Thèse de doctorat en Physique. Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean Grenet.

Soutenue en 2005

à Rouen .


  • Résumé

    Dans ce mémoire, l'amélioration des propriétés barrières au CO₂ du poly(m-xylène adipamide) (MXD6) a été étudiée. Nous nous sommes intéressés dans une première étape, à l'étude microstructurale et perméamétrique du MXD6. Nous avons ainsi caractérisé la structure cristalline obtenue après traitement thermique (recuit isotherme) ou mécanique (mono étirage) et nous avons déterminé les paramètres cinétiques et thermodynamiques qui décrivent l'évolution du matériau. Le comportement à l'eau du MXD6 a été étudié par les analyses gravimétriques et de perméation. L'allure atypique des cinétiques de sorption et de perméation a été corrélée à la microstructure du polymère et nous avons montré qu'une cristallisation induite par l'eau se mettait en place dès huit heures d'immersion. Différents mélanges PET/MXD6, avec des taux massiques de MXD6 variant de 5 à 15%, compatibilisés ou non, ont été préparés dans une deuxième étape. La compatilibilisation par ajout d'un ionomère a permis un bon contrôle de leur morphologie et une très bonne adhésion entre les phases. L'évolution de la morphologie et de la microstructure des mélanges soumis à un étirage unidirectionnel a été étudiée par Microscopie Electronique à Balayage, par Analyses Enthalpiques Différentielles et par Diffraction des Rayons X. Les résultats obtenus ont montré la transformation des nodules " sphériques " du MXD6 en " tuiles " allongés selon la direction de l'étirage. Le taux de cristallinité des mélanges est similaires à celui des matériaux pris isolément. Les résultats de perméation au CO₂ montrent une légère amélioration des propriétés barrières pour les mélanges à 5 et 10% de MXD6. Une importante chute de la perméabilité est observée pour le mélange à 15%.


  • Résumé

    In this work, the improvement of CO₂ barrier properties of poly(ethylene terphthalate) (PET) by dispersion of poly(m-xylene adipamide) (MXD6) was studied. First, we have studied the microstructure and permeametric properties of MXD6. So, the crystalline structure obtained after thermomechanical treatment has been characterized. The kinetic and thermodynamic parameters which describe the polymer evolution were also determined. Sorption and permeation measurements have been carried out to study the MXD6 water-behaviour. The untypical permeation curve and unusual sorption kinetics are due to the water induced crystallization, which takes place after eight hours of immersion. PET and MXD6 (5 to 15%) blends were prepared with or without compatibilizer. The addition of an ionomer into blends led to a good control of their morphologies and a good adhesion between the two phases. The morphology and microstructure evolution of the blends undergoing an uniaxially drawing was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and X-ray diffraction. The analysis of results has shown the transformation of the initially spherical dispersed MXD6 particles, into lamellar tiles oriented in the drawing direction. The maximum degree of cristallinity for all blends is similar to the one each component taken alone. CO₂ permeation results show a slight improvement of the barrier properties for blends containing 5 and 10% of MXD6. A sharp decrease in permeability is observed for a 15% MXD6 blend.

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Informations

  • Détails : 153p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.100 réf

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 05/ROUE/S036(a)
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