Synthèse et propriétés de revêtements polyuréthane pour film polyester
par Isabelle Corniglion
Thèse de doctorat en Matériaux Macromoléculaires et Composites
Sous la direction de Jean-Pierre Pascault.
Soutenue en 1991
à Lyon, INSA , en partenariat avec LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA) (laboratoire) .
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Résumé
Le but de cette étude est la synthèse d'un revêtement polyuréthane pour film polyester afin de permettre leur mise en œuvre. Notre choix s'est porté vers les polyuréthanes (PU) réticulés chimiquement dans lesquels sont incorporés des additifs siloxane en faible quantité ayant pour rôle de conférer au système des propriétés de glissant. Nous nous sommes attachés dans un premier temps à la synthèse et la caractérisation massique (mesure de la température de transition vitreuse et des propriétés mécaniques dynamiques) des réseaux PU sans siloxane. Ce sont des matériaux homogènes. Les propriétés de surface des réseaux sont caractérisées par la mesure de la tension superficielle et du coefficient de frottement. Ces deux paramètres sont étudiés en fonction de la composition chimique et des propriétés massiques des PU. La modification des propriétés de surface est effectuée par l'incorporation de dérivés siloxane sous forme de copolymères. Ils sont liés de façon covalente aux réseaux. L'effet de la structure chimique est étudiée en comparant un polydiméthylsiloxane, PDMS, et un polyphénylméthylsiloxane, PPMS. L'influence de la longueur et de la mobilité des chaînes est étudiée sur les PDMS. Les compositions atomiques en surface et les angles de contact entre le polymère solide et l'eau montrent une migration très nette de la séquence siloxane en surface, dès 0,5% de concentration massique en siloxane. Les résultats de coefficient de frottement sont reliés aux propriétés massiques, aux propriétés de surface et à la morphologie des produits.
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Titre traduit
= Syntisesis and properties of polyurethane coatings for polyester film
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Résumé
The purpose of this work is to synthesize a polyurethane coating for polyester film to facilitate their processing. The polyurethanes (PU)are chemically cross linked and contain a small amount of siloxane additives which are expected to give sliding properties to the products. Initially, the PU is synthesized without siloxane and the bulk properties, glass transition temperature and dynamic mechanical properties, are studied. The products were found to be homogeneous. The surface properties are characterized by measuring the surface tension and the friction factor. These two parameters are studied as a function of the chemical composition and the bulk properties of the PU. The modification of the surface properties is obtained by the incorporation of siloxane additives in the form of a copolymer. These additives are covalently bound to the network. We studied the influence of the chemical structure comparing the results obtained with a polydimethylsiloxane, PDMS, and a polyphenylmethylsiloxane, PPMS. The influence of the PDMS chain length and the PDMS chain mobility is studied. The measure of the atomic compositions at the surface and of the contact angles between the polymer and water, indicate a siloxane surface enrichment with siloxane concentrations as low as 0. 5% by weight. We found that the friction factors are connected to the bulk and surface properties, and the morphology of the polymers.
