Films denses d'un polyimide fluoré : relation entre la caractérisation en solution, les conditions d'élaboration, et les propriétés en perméation gazeuse

par Christine Joly-Duhamel

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Guy Muller.

Soutenue en 1997

à Rouen .

mots clés

• Polymère aromatique
• Conformation
• Film
• Effet impureté
• Solvant mixte
• étude expérimentale
• Solvant résiduel
• Aromatic polymer
• Chemical solution
• Conformation
• Film
• Gas permeability
• Impurity effect
• Solvent effect
• Mixed solvent
• Experimental study
• Polyimides
• Fluoropolymères
• Solutions de polymère
• Perméabilité
• Solvant, Effets de (chimie)
• Membranes de séparation des gaz
• Membranes (technologie)

Résumé

Les polyimides sont couramment utilisés pour élaborer des membranes en perméation gazeuse. Ils confèrent, en effet, à celles-ci de bonnes propriétés perméamétriques, mécaniques et thermiques. Le polyimide utilisé, le 6FDA-mPDA, possède des groupements fluorés, offrant un bon compromis entre sélectivité et perméabilité. Les caractéristiques macromoléculaires des solutions obtenues, par viscosimétrie, diffusion de la lumière, chromatographie d'exclusion stérique, ont mis en évidence le rôle du solvant sur la conformation adoptée par le polyimide (volume hydrodynamique modifié). Les solvants ont pu, ainsi, être classés suivant leur qualité de solvatation. L'ajout d'un non solvant (en faible quantité) ou d'un solvant (en quantité importante) dans un bon solvant, perturbe le milieu et provoque l'agrégation du polyimide. Nous avons, de même, montré l'influence du solvant ou de mélanges de solvant sur les films denses réalisés à partir des solutions de polyimide. Les variations des caractéristiques perméamétriques entre les films conçus, à partir des différents solvants, sont principalement liées au temps de cuisson. Ainsi, le solvant résiduel présent (déterminé par thermogravimétrie) dans les films entrave la perméabilité des gaz. En revanche, la qualité du solvant utilisé n'a que très peu d'influence sur les propriétes perméamétriques des films.

Titre traduit

Dense films of a fluorinated polyimide : relationship between characterization in solution, the conditions of their preparation and properties in gas permeation

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