Polystyrene grafting of CNx nanotubes for the elaboration of polystyrene-based nanocomposites

par Mariamme Dehonor Gomez

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Soutenue en 2007

à Lyon, INSA , en partenariat avec MATEIS - Matériaux : Ingénierie et Science (laboratoire) .


  • Résumé

    Cette thèse concerne le développement de nouveaux matériaux à base de nanotubes de carbone dopés à l’azote (CNx) sur lesquels des chaînes de polystyrène (PS) ont été greffés in situ par polymérisation radicalaire contrôlée par des nitroxides. La méthode de polymérisation in situ se décompose en deux étapes principales : l’attachement radicalaire d’un système initiateur – contrôleur, suivi d’une polymérisation radicalaire type NMRP (Nitroxide Mediated Polymerization) en solution. Les nanotubes de carbone modifiés chimiquement sont ensuite utilisés pour l’élaboration de composites polymères – nanotubes. Le greffage de polymère est censé améliorer la dispersion des nanotubes dans la matrice ainsi que l’adhésion interfaciale nanotubes-matrice. Plusieurs types de matrices sont étudiées (PS amorphe, PEO semi-cristallin et mélanges PS-PEO). Une caractérisation approfondie a été menée sur les composites à renfort de nanotubes greffés, pour évaluer l’impact du greffage sur les propriétés mécaniques et électriques des composites.


  • Résumé

    This thesis is concerned to the development of novel engineered surface materials using nitrogen-doped carbon nanotubes (CNx) that were grafted with polystyrene (PS) chains using in situ radical polymerization controlled by nitroxides. The in situ polymerization method involved two main steps, the radical attachment of a system initiator-controller that could follow a Nitroxide Mediated Radical Polymerization (NMRP) in solution. The chemically modified carbon nanotubes were used in the preparation of polymer-nanotube composites with the aim of improving the dispersion of nanotubes within the matrix, but also the interfacial adhesion between them. The produces polymer-grafted Cnxnanotubes were used as nanofillers using several kind of matrices (amorphous PS, semicrystalline polyethylene oxide (PEO) and immiscible blends PS-PEO. An extensive characterization was performed on the obtained modified CNx nantubes and polymer-nanotube composites in order to evaluate their physical and chemical properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXII-297 p.)
  • Annexes : Contient des références bibliographiques

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3238)
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