Synthèse de polyimides à groupements pendants nitriles : relations structure propriétés

par Rachid Kerboua

Thèse de doctorat en Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites

Sous la direction de Michel Bartholin.

Soutenue en 1999

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Bartholin.

mots clés

• Polyimides
• Nitriles
• Membranes de séparation des gaz
• Dispositifs à cristaux liquides

Résumé

Ce travail concerne l'etude de polyimides a groupements pendants nitriles. Nous nous sommes interesses aux variations des proprietes sur des series de polyimides dont la structure chimique de la chaine principale est constante et qui se distinguent les uns des autres par le nombre et la position des substituants nitriles. Nous avons dans un premier temps realise les syntheses de onze diamines porteuses de ces substituants. Nous avons prepare par polycondensation, avec controle des masses, diverses series de polyimides variant par le nombre et la position des nitriles sur la chaine. L'homogeneite des masses de ces polymeres a ete verifiee par diverses techniques (rmn du proton, diffusion de la lumiere, chromatographie d'exclusion sterique). Nous avons ensuite etudie l'influence des groupements nitriles sur les proprietes thermiques des polyimides : l'etude des temperatures de transition vitreuse mesurees par dsc montre des variations importantes d'une structure a l'autre. Nous avons mis en evidence des relations simples liant les tv de ces polyimides entre elles a partir de la methode de van krevelen. Une analyse thermogravimetrique montre que l'introduction de groupements nitriles sur la chaine n'affecte pas la stabilite thermique. Les coefficients d'expansion thermique mesures par analyse thermomecanique sont de l'ordre de 10 4 (1/\c). Les differentes valeurs sont liees a la temperature de transition vitreuse par une relation lineaire. Nous avons egalement etudie sur une partie de nos polymeres le role des groupements nitriles sur la permeation gazeuse dans les membranes denses ainsi que l'alignement des cristaux liquides induit par ces polyimides (angle de tilt).

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