Polymacromonomères : phénomènes d'interdiffusion aux interfaces entre matériaux thermoplastiques amorphes

par Éric Amédro

Thèse de doctorat en Polymères

Sous la direction de Jean-Jacques Villenave.

Soutenue en 2000

à Bordeaux 1 .

mots clés

Résumé

L'objectif est l'élaboration de copolymères à séparation de phases et leur utilisation comme agents de renforcement de l'interface entre le polystyrène (PS) et le polynorbornène (PNB), deux matériaux polymères thermoplastiques totalement amorphes et incompatibles. La première partie concerne la synthèse de copolymères greffés bien définis aux architectures contrôlées (nombre et taille des greffons). Dans un premier temps, l'homopolymérisation par ouverture de cycles par métathèse (polymérisation métalla-alkylidenique à l'aide d'un amorceur de type Schrock) de macromonomères PS - et -norbornenyle de différentes longueurs a permis d'accéder a des copolymères de type PNB-g-PS. Dans un deuxième temps, la copolymérisation séquentielle des macromonomères avec le norbornène a permis d'élaborer deux autres types de copolymères : des copolymères diblocs et triblocs constitués de blocs homopolymacromonomère PS et polynorbornène. La synthèse de ces structures a montré l'influence de la taille et du nombre de greffons macromonomères sur la copolymérisation. En se référant aux théories actuelles sur l'interdiffusion et après avoir adapté un test mécanique de clivage par coin de type ADCB, l'influence des copolymères sur l'adhésion entre le PS et le PNB est alors précisée. Les renforcements d'interface sont plus ou moins marqués (énergie d'adhésion mesurée de quelques J/m² à quelques dizaines de J/m²), les configurations les plus efficaces montrant le caractère déterminant du nombre et de la disponibilité des blocs aptes à l'interdiffusion ainsi que le caractère limitant d'une cinétique de diffusion trop lente.

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