Elaboration et caractérisation de morphologies poreuses dans des polymères thermodurcissables époxy

= Development and characterization of porous morphologies of epoxy thermosetting polymers

• Auteur / Autrice : Douadi Lahlali
• Direction : Michel Dumon, Jérôme Dupuy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux poreux

Copolymères

Thermodurcissables

Époxydes

Résumé

Dans cette thèse, nous avons élaboré des polymères thermodurcissables (TD) époxy poreux par plusieurs voies : I) à partir de mélanges de polymères ; II) à partir de la structuration de copolymères à blocs ; III) par "templating" c'est-à-dire par imprégnation et réplication de gabarits. Le choix de matrices TD époxyde permet une bonne tenue thermique, des hautes températures de transition vitreuse, et une mise en oeuvre en films ou en monolithes massifs. Tout d'abord, des mélanges de polymère classiques TD-TP ont permis l'obtention d'une large gamme de tailles de pores par changement de la formulation du thermodurcissable. Ensuite un copolymère est dispersé dans les monomères précurseurs de l'époxy amine et gébèrent différentes structures organisées (lamellaire, cylindrique, de taille mésométrique) qui sont maintenues lors de la réticulation. L'obtention du matériau poreux en film a été faite par extraction du copolymère dans un solvant organique. La troisième technique consiste en l'imprégnation d'une silice poreuse par des monomères époxy-amine afin d'obtenir une réplique de la silice initiale après l'attaque en milieu basique. Ainsi nous avons fait des monolithes époxy / amine "hyperporeux"

In this thesis, we worked out porous epoxy thermoset polymers by several ways: i) from polymer blends ii) from structuration of block copolymers iii) by “templating”. The choice of epoxy thermoset matrices allows a good thermal behaviour, rather high glass transition temperatures, Tg>150°C, and a processing as films or as massive monoliths. First, classical thermoplastic-thermoset polymer blends allowed obtaining a broad range of sizes of the separated thermoplastic phase by changing the formulation of the thermosetting precursors. Mesopores were generated by the thermodegradation of the dispersed phase. Then a copolymer is dispersed in the precursor epoxy-amine monomers and generates various organized structures (lamellae, cylindrical) which are maintained during crosslinking of the monomers. The achievement of porous films was made by extraction of the copolymer in an organic solvent. The third technique consists in the impregnation of a porous silica by epoxy-amine monomers in order to obtain a replica of the initial silica after chemical etching in basic medium. Thus we succeeded in making “hyperporous” epoxy/amine monoliths.