Synthèse de terpolymères ABC linéaires et en étoiles et étude de leur auto-organisation en films minces

par Segolene Antoine

Thèse de doctorat en Polymères

Sous la direction de Georges Hadziioannou.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde) , en partenariat avec Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (laboratoire) et de EQ4 - Polymère Electronique Matériaux et Dispositifs (equipe de recherche) depuis le 01-11-2014 .


  • Résumé

    L'objectif premier de ce travail a été de trouver une méthode de synthèse permettant de préparer des terpolymères ABC linéaires et en étoiles en gardant la masse molaire des blocs A et B (PS et P2VP) constantes, tout en faisant varier la masse molaire du bloc C (PI) de sorte à avoir accès à différentes morphologies. Le deuxième objectif consistait en l'auto-assemblage des terpolymères synthétisés sous forme de films minces. Afin de répondre au premier objectif de cette thèse, une voie de synthèse, combinant la polymérisation anionique avec une méthode de couplage, a été mise au point. La polymérisation anionique séquentielle des blocs PS et P2VP a donné lieu à des chaînes PS-b-P2VP fonctionnalisées qui ont été ensuite couplées à différents blocs PI via une estérification de Steglich. Cette méthode de synthèse s'est révélée pertinente car des terpolymères ABC linéaires et en étoiles très bien définis (c-à-d ayant une dispersité inférieure à 1.1) ont pu être synthétisés. De plus, la méthode de couplage, ayant un rendement proche de 100%, ne met pas en jeu l'utilisation de métal en tant que catalyseur. Dans un deuxième temps, l'auto-organisation des terpolymères a permis d'obtenir de nouvelles morphologies sous forme de films minces. Un recuit par vapeur de solvant a été utilisé pour apporter de la mobilité aux chaînes terpolymères. Ainsi, nous avons montré que l'auto-organisation de chaînes terpolymères linéaires (PS-b-P2VP-b-PI) permettait la formation d'une phase double gyroid cœur-écorce en film mince. De plus, l'auto-organisation des terpolymères en étoile (3 µ-ISP) a permis d'obtenir un pavage d'Archimède de type (4.6.12) pour la première fois en film mince. Dans ce cas, nous avons aussi montré que varier la masse molaire du bloc PI ainsi que la nature du solvant de recuit permettait une rotation des domaines au sein la structure. Typiquement le cœur de la structure peut être occupé soit par le PI ou bien le PS.

  • Titre traduit

    Synthesis of linear and star miktoarm ABC terpolymers and their self-assembly in thin films


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