Réseaux élastomères nanostructurés par combinaison de processus d'assemblages supramoléculaires et de polymérisations

par Arnaud Gallon

Thèse de doctorat en Matériaux polymères et composites

Sous la direction de Jean-François Gérard et de Frédéric Lortie.

Soutenue en 2008

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Ce travail présente l’étude de la structuration de réseaux polymères à l’échelle nanométrique en combinant chimie supramoléculaire et procédés de polymérisation. L’utilisation d’une unité associative homocomplémentaire à quatre liaisons hydrogène coopératives (l. H) (uréidopyrimidinone=UPy), permet d’aboutir à un assemblage stable, de constante d’association élevée. Son greffage covalent à différents taux sur une diamine permet d’obtenir un précurseur de réseau époxy-amine partiellement fonctionnalisé. Les précurseurs sont caractérisés par différentes techniques mettant en évidence la forte capacité associative de ces systèmes et la formation d’agrégats nanométriques. La présence d’une fonction urée, proche de la fonction UPy et capable d’établir d’autres l. H, favorise l’agrégation des entités UPy formant ainsi des nœuds physiques multifonctionnels. La polymérisation des systèmes en présence de précurseur époxy permet l’obtention de matériaux à propriétés inédites. Alors qu'un élastomère réticulé possède des caractéristiques viscoélastiques invariantes au-delà de sa Tg, l’introduction d’unités à l. H conduit à un réseau constitué à la fois de nœuds chimiques et physiques, améliorant les propriétés thermomécaniques du matériau dans la gamme de température pour laquelle les nœuds physiques sont stables. De plus, l’action de stimuli externes permet de rompre le réseau physique de façon réversible. La nature réversible de ces systèmes ouvre de réelles perspectives dans le domaine des matériaux intelligents

  • Titre traduit

    = Nanostructured elastomeric networks by combination of supramolecular assemblies and polymerizations process


  • Résumé

    This work deals with the structuration of polymer networks at the nanometer scale by combining supramolecular chemistry and polymerization processes. Assemblies with high association constant can be obtained by the use of a 4-hydrogen-bonds homocomplementary associating unit called ureipymidinone (UPy). By chemically grafting varying amount of this unit on a diamine, it is possible to obtain a partially-functionnalized epoxy-amine precursors. Theses precursors are characterized by different techniques highlighting the strong association of these systems and the formation of nanometric agregates. The presence of a urea close to UPy and also able to establish hydrogen bonds, promotes the aggregation of UPy entities forming multifunctional physical nodes. Materials exhibiting new and specific properties were obtained by making react the UPy-functionnalized precursors on a epoxy. While a crosslinked elastomer exhibits invariant viscoelastic behavior above Tg, the introduction of hydrogen-bonded units lead to a network constituted of both chemical and physical crosslinks, improving the material properties in the temperature range for which physical crosslinks exist. Moreover, the action of external stimuli can reversibly break the physical network. The reversible nature of these systems opens exciting perspectives in the area of intelligent materials.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (241 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitre

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3403)
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