Dynamique de la relation dipolaire à la transition vitreuse dans les matériaux polymères par réponses transitoires des courants de dépolarisation thermostimulés

par Mohamed Manil Soufi

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Mohammed Benzohra.


  • Résumé

    L’étude des phénomènes de relaxation occupent une importante partie dans le domaine de recherche en polymères. Plusieurs techniques d’analyses sont utilisées pour réaliser ces études, parmi lesquelles figure la méthode des courants de dépolarisation thermostimulés CDTS. Cette méthode est très sensible et ses données sont traditionnellement obtenues selon deux protocoles conduisant à des spectres bien connu complexe et spectres élémentaires. Les travaux de cette thèse se divisent en plusieurs parties distinctes mais complémentaires. Dans un premier temps, nous avons proposé un nouveau protocole en CDTS reposant sur une modification de l’algorithme expérimental. Ce protocole nous a permis de remplacer un seul point pour une température donnée par une quantité importante de points exprimant une dynamique de relaxation. Pour mettre en place les différents paramètres de ce protocole, nous avons réalisé un plan d’expériences sur des échantillons de PET que nous avons pris comme référence. Nous avons ensuite mis en place une nouvelle analyse temporelle basée sur la méthode mathématique d’optimisation du Simplex-DLTS et nos résultats ont montrés que le modèle le plus convenant était celui à deux temps de relaxation t1 et t2 (somme de deux exponentielles). Nous avons appliqué cette nouvelle méthode pour l’étude de différents polymères : le PETg, le PLLA et le PC où pour chacun de ses polymères, la méthode a révélé l’existence des deux temps de relaxation. Avec le Simplex-CDTS, nous avons mis en évidence le principe d’hétérogénéité dynamique des polymères. Nous avons également étudié par cette méthode, l’effet du vieillissement ainsi que celui de la cristallisation. La méthode Simplex-CDTS s’est avérée également être une bonne technique de substitution pour l’étude de la relaxation à la température de transition vitreuse pouvant remplacer aisément l’utilisation et le croisement de données obtenues par application de trois techniques distinctes.

  • Titre traduit

    Dynamics of dipolar relaxation at the glass transition in polymer materials by transient responses of Thermo stimulated depolarization currents


  • Résumé

    The study of relaxation phenomena plays an important part in the field of polymer research. Several analysis techniques are used for these studies, among which is the Thermo stimulated depolarization current TSDC spectroscopy. This method is very sensitive and its data are typically obtained by two protocols leading to well-know spectra, complex spectra and elementary spectra. The work of this thesis is divided into several separate but complementary. Initially, we proposed a new protocol on TSDC based on a modification of the experimental algorithm. This protocol allowed us to replace a single point at a given temperature by a significant amount of points expressing the dynamics of relaxation. To establish the parameters of this protocol, we conducted a design experiments on PET samples that we took as a reference. Then, we set up a new timing analysis method based on mathematical optimization Simplex-DLTS and our results have shown that the most suitable model was the two-relaxation time t1 and t2 (sum of twot exponential). We applied this new method for the study of different polymers: PETG, PLLA and the PC where for each of its polymers, the method revealed the existence of two relaxation times. With the Simplex-CDTS, we have demonstrated the principle of dynamic heterogeneity of polymers. We also studied by this method, the effect of ageing and that of crystallization. Simplex-CDTS method also has to be a good alternative technique for the study of relaxation at the glass transition temperature and can easily replace the use and crossing of data obtained by applying three different techniques.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-204 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie p.173-183

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 11/ROUE/S007
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