Propriétés tribologiques de films issus de latex acryliques nanocomposites

par Guillaume Klein

Thèse de doctorat en Systèmes colloïdaux et polymères

Sous la direction de Yves Holl.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    Parmi les applications des colloïdes polymères aqueux, le domaine des revêtements est prédominant. Dans cette spécialité, la compréhension des propriétés mécaniques, en particulier tribologiques, est essentielle. La problématique générale de cette thèse s’inscrit dans l’amélioration de la compréhension du comportement tribologique de films issus de latex soumis au frottement d’une bille d’acier. Deux types de systèmes de latex acryliques bien distincts se dégagent de cette thèse. D’une part des systèmes modèles, où nous avons fait varier certaines grandeurs physico-chimiques pertinentes, susceptibles d’influencer la morpholgie particulière des films (composition, pH, quantité de tensioactif post-ajoutée) et d’autre part, des systèmes nanocomposites où une hétérogénéité de structure a été introduite (argile ou oxyde de cérium). Des essais ont été réalisés sur couches minces à l’aide d’un tribomètre équipé d’une caméra permettant de visualiser in-situ la géométrie du contact du frotteur sphérique sur les films de latex transparents. Il a été montré que la transition vitreuse est clairement visible par un pic de frottement après obtention de courbes maîtresses. La position de ce pic de dissipation a été comparée au pic de facteur de perte, obtenues via des essais volumiques, ce qui amène à de discuter de la pertinence de longueur caractéristique de vitesse de déformation en frottement. D’un point de vue physico-chimique, la formation et la structuration des films peuvent être directement corrélées aux propriétés tribologiques. Des effets de composition, pH, migration de tensioactifs et de microstructuration ont été mis en évidence.

  • Titre traduit

    Tribological properties of nanocomposites acrylic latex films


  • Résumé

    Among the applications of colloidal aqueous polymers, coatings are predominant. In this specialty, an understanding of mechanical properties, especially tribological, is essential. The general problematic of this thesis is to improve the understanding of the tribological behavior of films from latex subjected to the friction of a steel bead. Two types of distinct acrylic latex systems emerge from this thesis. Firstly, model systems, where we varied some relevant physical-chemical parameters that may influence particular latex film morphology (composition, pH, amount of surfactant post-added) and on the other hand, nanocomposites systems where a structure heterogeneity was introduced (clay or cerium oxide). Tests were performed on thin film using a tribometer equipped with a camera to visualize the in situ geometry of the contact area on the transparent latex films. It was shown that the glass transition is clearly visible by a friction peak after obtaining master curves. The position of this peak of dissipation was compared to the peak of loss factor, obtained through dynamic mechanical thermal analysis, which leads to discuss the relevance of the characteristic length of strain rate in friction. From a physico-chemical point of view, latex synthesis, post-synthesis parameter and structure of films can be directly correlated to tribological properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (233 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-233

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service des bibliothèques. Bibliothèque L'Alinéa.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1049
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