Proprietes thermophysiques des polymeres a temperatures et/ou pressions elevees. Modification du polystyrene par le methane supercritique

Thermophysical properties of polymers under high temperatures and pressures. Modifications of the polystyrene using the supercritical methane

• Auteur / Autrice : MADELEINE RIBEIRO
• Direction : Jean-Pierre Grolier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Le but de ce projet etait la caracterisation du comportement des materiaux polymeres sous contrainte thermique, mecanique et/ou chimique, dans des conditions de temperature et/ou de pressions elevees. Pour mener a bien ce travail, de nouvelles methodes de caracterisation ont ete developpees. Ainsi, pour une etude a pression atmospherique, la calorimetrie differentielle a modulation de la temperature a ete utilisee. Une autre technique, la transitiometrie a balayage, a permis non seulement de modifier les polymeres etudies mais egalement de caracteriser les structures moussees obtenues dans des conditions precises de temperature et de hautes pression. La tmdsc a ete utilisee avec differents polymeres dans la determination des proprietes telles que l'enthalpie, la capacite calorifique, l'enthalpie de fusion et le taux de cristallinite. Un atout significatif de la technique est lie a la possibilite de separer les deux contributions au flux de chaleur total obtenu, la composante de chaleur specifique (inversible) et la composante cinetique (non-inversible) qui repondent de maniere differente a la modulation de temperature imposee. Ainsi, une etude par tmdsc du polystyrene soumis prealablement a differentes pressions, engendrees soit par du mercure soit par du methane supercritique, a permis de separer le phenomene de transition vitreuse lui-meme des effets de relaxation enthalpique qui lui sont associes et qui temoignent du passe thermique, mecanique et chimique de l'echantillon. La transitiometrie a balayage, a permis une etude originale du polystyrene aux pressions elevees, de 50 a 200 mpa. Nous avons compare l'influence du fluide hydraulique qui transmet la pression, suivant sa nature, neutre (mercure) ou actif (methane supercritique). L'utilisation du methane supercritique permet d'obtenir des structures moussees du ps qui, apres desorption du gaz a temperature ambiante, garde ses proprietes physiques initiales (avant mise sous pression) liees a sa structure moleculaire.