Etude des proprietes vibrationnelles et de transport du polypyrrole et de composites pva-polypyrrole

par EL HASSAN BENSEDDIK

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Serge Lefrant.

Soutenue en 1994

à Nantes .

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Résumé

Le polypyrrole (ppy) est un polymere conjugue relativement stable et facilement synthetisable, mais dont la mise en uvre pour des applications est difficile. Par contre, la preparation de composites de polypyrrole-polyvinylalcool (pva-ppy) est aisee sous forme de films minces. Les techniques de preparation de ces composes, a l'etat dope et conducteur en utilisant le meme agent oxydant (fecl#3) sont presentees. Ces materiaux sont caracterises a l'aide de techniques vibrationnelles et les proprietes de transport sont etudiees et comparees. Les resultats sont interpretes par des modeles de conduction de saut entre amas polaroniques au sein de polymeres conducteurs dopes expliquant notamment la conduction transverse, dans lesquels les contre-ions interviennent par leur potentiel attractif et constituent des ponts entre les chaines polymeriques. Dans le cas du composite, une contribution importante aux mecanismes de conduction doit etre considere, celui de transfert electronique par effet tunnel assiste par des fluctuations thermiques a travers des regions isolantes de pva. Sur la base des spectroscopies raman et infrarouge, nous avons aborde le calcul des modes de vibration du ppy a l'etat neutre en utilisant un modele de champ de force de valence. Nous avons etabli les filiations existant entre les oligomeres (pyrrole et 2,2'bipyrrole) et le polymere et attribue des bandes de vibration observees. Les composites presentent des bonnes proprietes electrique et mecanique. Cependant une deterioration de ces proprietes se produit progressivement quand l'echantillon est expose a l'air alors qu'elles sont stables sous une atmosphere inerte. Les analyses xps et microanalyse permettent une caracterisation fine de ces polymeres composites et expliquent le phenomene de vieillissement a l'air observe en conduction electrique

Titre traduit

Vibrational and transport properties of polypyrrole and pva-polypyrrole composites

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