Gainage de fibrilles de polymère covalent par des nanotubules auto-assemblés

par Zakaria Kamar

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Jean-Michel Guenet et de M Dahmani.

Soutenue en 2010

à Strasbourg en cotutelle avec Oujda-Maroc .


  • Résumé

    Dans ce travail nous avons préparé un nouveau type de matériau hybride à partir d’un polymère covalent et d’un système auto-assemblé. Nous nous sommes focalisés plus particulièrement sur l’emmaillotage, ou gainage, au moyen de nanotubules auto-assemblés de fibrilles obtenues par la gélification thermoréversible d’un polymère covalent. Les systèmes considérés ont été le 3,5-Bis-(5-Hexylcarbamoyl-Pentoxy)-Benzoic acid decyl ester (BHPB-10), molécule qui produit des nanotubules dans un certain nombre de solvants organiques, et le polystyrène isotactique (iPS) qui forme des gels fibrillaires thermoréversibles dans les mêmes solvants. Comme solvant commun, nous avons utilisé le décahydronaphthalène (décaline) sous la forme de ses deux conformères : cis et trans. L’étude et la réalisation du gainage a été effectuée par une série de techniques ; l’analyse thermique différentielle (DSC et μDSC), la microscopie à force atomique (AFM), la diffusion des rayons X et des neutrons (SAXS, WAXS et SANS) et enfin une étude rhéologique des gels ainsi obtenus. Nous avons d’abord étudié les systèmes binaires BHPB-10/solvant puis les systèmes ternaires BHPB-10/iPS/trans-décaline. L’étude des systèmes binaires BHPB-10/solvant a montré que les nanotubules s’obtiennent seulement avec la trans-décaline comme solvant, tandis que l’on obtient que des lamelles avec le solvant cis-décaline. Pour les systèmes ternaires BHPB-10/iPS/trans-décaline à faible concentration en BHPB-10 nous avons effectivement pu « emmailloter » les fibrilles de polymère, créant ainsi de nouveaux matériaux. Nous avons observé également une augmentation significative du module élastique de ces gels.

  • Titre traduit

    Sheathing of fibrils of a covalent polymer by self-assembled nanotubules


  • Résumé

    In this work we have prepared a new type of hybrid material from a covalent polymer and a self-assembled system, the latter forming nanotubules. We have focused our work specifically on sheathing polymer fibrils obtained by the thermoreversible gelation of a covalent polymer by these nanotubules. The systems forming nanotubules in a number of organic solvents is 3,5-Bis-(5-Hexylcarbamoyl-pentoxy)-benzoic acid decyl ester (BHPB-10), while isotactic polystyrene (iPS) forming fibrillar thermoreversible gels has been chosen. As common solvent, we considered the two conformers: cis and trans of decahydronaphthalene (decalin). The study and realization of the sheathing process was carried out by a series of techniques; differential scanning calorimetry (DSC and μDSC), atomic force microscopy (AFM), X-ray scattering and neutron scattering (SAXS, WAXS and SANS). Finally a rheological study of the gels was performed. We first studied the effect of solvent conformers on the formation of nanotubules. This study has shown that BHPB-10 nanotubules were only obtained in trans-decalin as solvent, while lamellae were obtained in cis-decalin. For ternary systems BHPB-10/iPS/trans-decalin; we succeeded in sheathing the polymer fibrils at low concentration BHPB-10, thus preparing a new type of materials. We also have observed a significant increase of the gel modulus due to fibrils sheathing.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (111 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 102-106

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0670
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