Etudes structurales de polyethylenes basse densite lineaires et de leurs systemes modeles

par LAURENT LOOS et B. LOTZ

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de A. Thierry.

Soutenue en 1995

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

Résumé

Les polyethylenes basse densite lineaires (pebdl) presentent des differences de proprietes mecaniques en fonction du comonomere utilise. En l'absence d'explication claire sur l'origine de ces differences, nous avons mene une etude a l'echelle de l'organisation lamellaire pour estimer l'impact de parametres tel que la nature du comonomere, le caractere branche ou non des fractions et la nature du catalyseur utilise lors de la synthese (ziegler-natta ou metallocene). L'etude morphologique a ete menee sur des films minces de pebdl cristallises par epitaxie sur l'acide benzoique. L'observation de l'organisation lamellaire des films orientes en microscopie electronique en transmission a permis d'etablir des fonctions de distribution des epaisseurs lamellaires (fdel) tres fiables. Les cinetiques de reorganisation lamellaire sont determinees grace aux fdel de l'etat standard et apres differents temps de recuits. Les epaisseurs limites obtenues des lamelles semblent correspondre aux distances moyennes entre branchements et indiquent une separation des differentes especes lors de la cristallisation. L'etude de systemes modeles des pebdl que sont les melanges polyethylenes/paraffine a mis en evidence une quantification des epaisseurs des lamelles en fonction de la longueur de la paraffine utilisee dans le melange. Ce phenomene de quantification peut etre explique par la formation d'une solution solide de paraffine dans le polyethylene. La derniere partie du travail est consacree a la determination de l'origine de formation des liens intercristallins. Ces liens ont ete observes pour la premiere fois en 1965 lors de la cristallisation d'un melange de polyethylene et de paraffine. Jusqu'a present leur mode de formation n'avait pas ete clairement etabli. Notre travail permet d'etablir une double origine dans la formation des liens. La principale implique des rearrangements structuraux dans les tous derniers stades de la cristallisation primaire ou au cours de la cristallisation secondaire a la temperature de cristallisation t#c. La seconde, minoritaire, est liee aux contraintes thermo-mecaniques creees lors du refroidissement de la preparation de t#c a la temperature ambiante

Titre traduit

Structural studies of linear low density polyethylenes and their model systems

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