Étude de l'interaction des solides divises : noirs de carbone et silices silanisees, avec l'eau

par Hassan Ridaoui

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Jean-Baptiste Donnet et de Amane Jada.

Soutenue en 2006

à Mulhouse .


  • Résumé

    Le noir de carbone est obtenu par combustion incomplète d'hydrocarbure. Pour ces applications, l'obtention d'un état de dispersion le plus élevé possible est primordial. En effet, les particules élémentaires, constituant le noir de carbone, sont liées irréversiblement pour former des agrégats. Ces agrégats sont associés à leur tour au sein d'agglomérats. Le premier objectif de cette thèse a été d'examiner les facteurs qui affectent le processus d'agglomération et de rechercher dans quelle mesure il est possible d'atteindre un état de dispersion limite, correspondant à des agrégats isolés, dans ce but, nous avons utilisé deux méthodes de fractionnement du noir de carbone. La silice, renfort de choix de PDMS, permet d'accroître leurs propriétés mécaniques et leur durée de service. Toutefois, l'addition de silice aux caoutchoucs silicones non-réticulées mène à un durcissement lent du mélange rendant sa mise en œuvre impossible. Une solution pour prévenir ce durcissement consiste en la silanisation contrôlée de la silice. Récemment, il est apparu que ces silices silanisées trouvent une application dans la stabilisation d'émulsion par des particules colloïdales. La connaissance de l'angle de contact, eau-silice, en fonction du taux de silanisation, est un paramètre fondamental régissant l'interaction eau–silice. Une voie indirecte de mesure consiste en la mesure des chaleurs d'immersion de ces solides dans l'eau qui apporte en plus des informations énergétiques.


  • Résumé

    Carbon black case Carbon black is a divided solid obtained by incomplete hydrocarbon combustion. It has been used in many and various industrial applications such as electrical conductivity,UV stabilization of plastics,inks and polymers filler. All these applications are sensitive to the particles dispersion quality. Besides, they depend on the particle surface properties and size. Such primary particles fuse and form, in the furnace reactor, a second larger level of structure or aggregates having a range size of 200-1000nm. The morphologies of these aggregates can vary from linear, branched to completely compact and roughly spherical domains. Further, these carbon aggregates may percolate and form agglomerates with alarger size. The first aim of this work is to determine factors that affect the agglomeration process, to study the size state evolution and the dispersion conditions limits leading to agglomerates. Silica case Silica is a filler of choice for PDMS polymers since it allows the increase of the mechanical strength and the lifetime of these polymers. However, the addition of silica to non-crosslinked PDMS's leads to a decrease of the cure speeds of these polymers making their processing impossible. A way to speed up the curing of this silica consists to controlled silylation of these minerals prior to use. The determination of the parameters governing water-silica interactions as a function of the rate of silanisation may be done by means of contact angle measurements. However this kind of measurement is not feasible on a divided powder. An indirect way of evaluating these interactions consists in measuring the powder immersion heat, a technique that gives energetic information.

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Informations

  • Détails : 193 f.
  • Annexes : 187 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Haute-Alsace (Mulhouse). Service Commun de Documentation. Section Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th 06 RID
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