Contribution à l'étude de la relaxation principale alpha et des cinétiques de relaxation dans des polymères vitreux : fragilité et approches entropiques

par Allison Saiter-Fourcin

Thèse de doctorat en Physique. Polymères

Sous la direction de Jean-Marc Saiter.

Soutenue en 2002

à Rouen .

mots clés

• Indice de fragilité
• Relaxation moléculaire
• Polymères amorphes
• Liquides, Théorie cinétique des
• Matériaux amorphes
• Transition vitreuse
• Entropie

Résumé

Ce travail contribue à l'étude de la relaxation principale a et des cinétiques de relaxation dans différentes familles de polymères, et plus particulièrement dans une famille de polymères linéaires semi-rigides pour laquelle la longueur de la chaîne latérale varie. Des mesures réalisées par Analyse Enthalpique Différentielle ont montré que les variations de ce paramètre structural avaient une faible influence sur les valeurs des paramètres caractérisant le domaine de transition vitreuse et les cinétiques de relaxation. La caractérisation du liquide formateur de verre a permis de montrer entre autre que plus celui-ci devient cinétiquement Arrhénien, plus la relaxation principale a s'étale sur un large domaine de température. L'application des modèles entropiques proposés par J. L. Gomez Ribelles et J. M. Hutchinson, ainsi que l'application du modèle à pas aléatoires proposé par V. I. Arkhipov ont mis en évidence l'influence de la fragilité du verre formé sur les cinétiques de relaxation.

Titre traduit

Contribution to the study of the main relaxation alpha and the relaxation kinetics in vitreous polymers : fragility and entropic approaches

Résumé

In regard to the fragility and entropy, this work contributes to the study of the main relaxation ? and to the relaxation kinetics in different polymer families. More particularly, we have studied a family of linear semi-rigid polymers for which the length of the lateral chain is a variable parameter. By calorimetric investigations, we have shown that the variations of the lateral chain length had a small influence on the values of parameters characterising the glass transition range and the relaxation kinetics. The characterisation of the glass-forming liquid has shown that the stronger the glass-forming liquid, the wider the temperature range of the main relaxation ?. Furthermore, the application of the entropic models proposed by J. L. Gomez Ribelles and J. M. Hutchinson, and of the Random Walk Model proposed by V. I. Arkhipov, are allowed to bring to the fore that the fragility of the glass influences the relaxation kinetics.