Modification superficielle de films et tissus de polyacrylonitrile par la technique plasma froid

par Fabienne Hochart

Thèse de doctorat en Spectrochimie, molécules, solides, réactivité

Sous la direction de Roger de Jaeger.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .

mots clés

• Plasmachimie
• Fibres acryliques
• Polymérisation
• Acrylates
• Méthacrylate de méthyle
• Spectroscopie

Résumé

Ce travail concerne l'utilisation de la technique plasma froid micro-ondes pour le greffage de molécules ou macromolécules fluorées en surface de films et tissus de polyacrylonitrile (PAN) en vue de les rendre hydrophobes ou imperméables. Dans un premier temps, après avoir décrit la préparation des films de PAN et l'action sur ces derniers d'un plasma hélium, nous les avons traités par des gaz fluorés plasmagènes. Un plasma CF 4 conduit à une simple fluoration de la surface, qui devient alors hydrophobe, ce phénomène s'inhibant avec l'ajout d'hydrogène au CF 4. Avec un traitement C 6 F 14, la fluoration s'accompagne d'une polymérisation superficielle. Dans un second temps, un plasma argon est utilisé pour la polymérisation des monomères : les 1-1-2-2 tétrahydroperfluorodécyle acrylate (AC8) et méthacrylate (MAC8). La cinétique de polymérisation de l'AC8 est étudiée ainsi que sa copolymérisation avec l'isodécyle acrylate. Cette polymérisation de l'AC8 a ensuite été réalisée en solution à la surface des tissus de polyacrylonitrile. Le greffage et la polymérisation ont été mis en évidence par différentes méthodes spectroscopiques et l'imperméabilité des tissus par des tests Schmerber. Une étude plus fine faisant varier la polarité des liquides de lavage, les durées et températures de séchage sur des tissus traités nous a permis de corréler les bonnes performances obtenues aux tests Schmerber à une réorientation superficielle des chaînes fluorées. Enfin, l'imperméabilisation a pu être obtenue en soumettant les tissus à un plasma d'AC8 gaz. Le phénomène de réorientation des chaînes disparaît alors, en raison de la réticulation du polyAC8 forme, qui leur interdit toute mobilité.

Titre traduit

Surface modification of films and fabrics of polyacrylonitrile by low pressure plasma process

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