Greffage de polymères sur silice recouverte ou non d'agents de couplage : étude par microscopie à force atomique

par Sandrine Gauthier

Thèse de doctorat en Chimie des polymères

Sous la direction de Jean-Pierre Aimé.

Soutenue en 1996

à Bordeaux 1 .

mots clés

Résumé

Dans ce travail, nous presentons une etude du greffage d'organosilanes et de polymeres sur silice par microscopie a force atomique (mfa). Deux modes de greffage de polymeres ont ete appliques: i) le greffage de polydimethylsiloxanes (pdms) dont chaque extremite possede des fonctions capables de se greffer sur les silanols en surface de silice, ii) le greffage d'un polyacetylene portant des substituants chlores sur chaque unite monomere, pouvant reagir avec les groupes thiols des organosilanes greffes prealablement sur la silice. Une partie de la these est consacree a l'etude prealable du pre-greffage de la silice par differents organosilanes. Une seconde partie est consacree au greffage des polymeres. Nous montrons que l'etude des proprietes tribologiques et de forces de decollement sont des moyens efficaces d'identifier la presence de couches greffees a l'echelle submicrometrique. La friction mesuree sur les surfaces greffees de silanes ou du polyacetylene augmente avec la vitesse de balayage, ce qui est correctement rendu par le modele d'activation d'eyring. L'exploitation de ce modele permet d'atteindre la valeur de la contrainte de cisaillement entre la pointe et l'echantillon. Nous calculons des valeurs du meme ordre de grandeur que celles donnees par briscoe dans le cas de contact macroscopique. Les depots de pdms fournissent des courbes de force a ruptures multiples. L'interpretation avancee est la presence d'un col de polymere, entre la surface et la pointe du microscope, dont les chaines formeraient un reseau enchevetre avec les chaines greffees. Nous fournissons une ebauche d'analyse sur les deformations plastique et/ou elastique du col lors du retrait de la pointe, pour differentes masses de pdms

Titre traduit

Atomic force microscopy study of grafted polymers on silica surface with or without preliminary grafting with coupling agents

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