Structure et propriétés mécaniques d'interfaces entre polymères fondus

Structure and mechanical properties of interfaces between melt polymers

• Auteur / Autrice : Régis Schach
• Direction : Costantino Creton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie des polymères
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Elastomère, adhérence

Réflectivité des neutrons

Polymères, rhéologie

Interfaces polymère-polymère

Diffusion polymère-polymère

Résumé

Nous avons étudié les mécanismes qui sont à la base des phénomènes d’adhérence et d’autohésion des élastomères non réticulés. Nous avons déterminé les mécanismes de formation et de rupture d’interfaces entre deux polymères identiques de masse moléculaire et microstructure contrôlées. Nous avons ainsi développé une méthode de mesure de l’adhérence adaptée aux polymères fondus. En utilisant cette méthode, nous avons comparé les mesures d’adhérence entre polymères immiscibles à l’équilibre thermodynamique et l’épaisseur de l’interface caractérisée par réflectivité des neutrons. Nous avons montré clairement que le paramètre de Flory pilote le degré d’adhérence entre deux polymères fondus immiscibles. Cette corrélation entre interdiffusion et adhésion nous a finalement permis d’étudier la cinétique de diffusion mutuelle de ces polymères à partir des cinétiques de montée en adhésion et de prouver expérimentalement que cette cinétique est fortement ralentie par l’immiscibilité des polymères.

In this thesis, adhesion between uncrosslinked elastomers has been investigated. First, we investigated the mechanisms of establishment and rupture of interfaces between two identical polymers with controlled molecular mass and microstructure. To do that, we developed a method of measurement of the adherence adapted to polymeric fluids. Using this method, we compared the adhesion between immiscible polymers at thermodynamic equilibrium and the interfacial thickness measured by neutron reflectivity. Our results show that the adhesion between immiscible polymeric fluids is directly connected to the Flory interaction parameter. Using this strong link between interdiffusion and adhesion, we investigated the mutual diffusion of these polymers, from the time dependence of adhesion. This study is the first experimental evidence of the slowing down of diffusion kinetics with immiscibility.