Contribution à l'étude du comportement rhéo-optique de solutions de micelles enchevêtrées

par Amina Aït-Ali

Thèse de doctorat en Physique de la matière et des matériaux

Sous la direction de Rachid Makhloufi.

Soutenue en 1998

à Metz , en partenariat avec Laboratoire de Physique des Liquides et Interfaces (Metz, France) (laboratoire) .

mots clés

• Micelles
• Polymères -- Rhéologie
• Biréfringence

Résumé

Cette thèse porte, d'une part, sur l'étude du comportement sous cisaillement de solutions de micelles vermiculaires (« wormlike ») au moyen de la rhéologie, de la biréfringence d'écoulement et de la diffusion de neutrons aux petits angles et d'autre part, sur l'étude de la croissance micellaire dans les systèmes ou les interactions ne sont pas écrantées. L'étude du comportement sous cisaillement effectuée sur un système micellaire forme à partir du surfactant chlorure de cetyltrimethylammonium (CTAC), du sel salicylate de sodium (nasal) dans l'eau, nous a conduit à mettre en évidence l'existence d'un écoulement en bandes de cisaillement, interprété comme dû à une instabilité mécanique, en accord avec la théorie de Cates. L'influence de la teneur en sel de fond (NaCl) et de la température sur les paramètres de rhéologie non-linéaire a été discutée. L'étude de la croissance micellaire en présence de sels à noyau benzénique dans les solutions aqueuses du surfactant chlorure de cetyltrimethylammonium a conduit à la mise en évidence de deux domaines de variations, caractérisés par des lois d'échelle dont les exposants ne reflètent pas la dynamique des micelles enchevêtrées. Ces résultats sont en partie compatibles avec la formation d'un réseau multiconnecté.

Titre traduit

Contribution to the study of rheo-optical behavior of wormlike micellar sollutions

Résumé

In this thesis, we studied on the one hand, the behavior of wormlike micellar solutions under shear using rheology, flow birefringence and small-angle neutron scattering and on the other hand, the micellar growth in systems where the interactions are weakly screened. The study of the behavior under shear on a micellar system made of cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) and sodium salicylate (NaSal) in water, led us to conclude on the existence of a shear banding flow due to a mechanical instability in respect to the Cates theory. The influence of the salt (NaCl) content and of the temperature on the non-linear rheological parameters was discussed. Ln the study of the micellar growth in aqueous solutions of cetyltrimathylammonium chlo ride and salts with benzenic core, we observed two domains caracterised by scaling laws with different exponents then those predicted for wormlike micelles. These results are in part compatible with formation of a multiconnected network.