Thèse soutenue

elations entre la structure et les propriétés rhéologiques de films de microgels thermo et pH stimulables pour des applications médicales et cosmétiques.
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Auteur / Autrice : Éva Dieuzy
Direction : Laurent BillonChristophe Derail
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Polymères
Date : Soutenance le 17/12/2019
Etablissement(s) : Pau
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les matériaux (Pau) - Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux / IPREM
Jury : Président / Présidente : Frédéric Restagno
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Billon, Christophe Derail, Julian Oberdisse, Jean-Paul Chapel
Rapporteurs / Rapporteuses : Julian Oberdisse, Jean-Paul Chapel

Résumé

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Ces travaux de thèse portent sur l’étude de films formés par le simple auto-assemblage de microgels colloïdaux thermo- et pH-sensibles à base de méthacrylate d’oligo(éthylène glycol). Nous avons étudié l’impact de la structure de cette famille de microgels sur les propriétés macroscopiques et mécaniques des films formés. Pour cela, des microgels ont été synthétisés avec différentes architectures « cœur-écorce » en faisant varier la densité de réticulation et le type de réticulant. Les mesures de viscosité et de fluage sur les dispersions de microgels à haute concentration se sont révélées sensibles à l’architecture des microgels. Plus précisément, les particules ayant une structure moins dense et des chaînes pendantes moins réticulées ont présenté une meilleure capacité à s’enchevêtrer et former un réseau plus résistant aux contraintes. De plus, l’étude rhéologique des films de microgels, dans le domaine linéaire et non-linéaire, a confirmé que l’interdiffusion des chaines entre particules gouvernent en partie les mécanismes de déformation et par conséquent nous avons démontré que l’architecture des microgels a une influence majeure sur les propriétés macroscopiques des films. Par ailleurs, les films ont démontré d’excellentes propriétés mécaniques en regard de leur structure formée par assemblage de colloïdes et en totale adéquation avec les critères requis pour une application sur peau humaine i.e. un module de Young faible combiné à une élongation à rupture élevée. Finalement, en vue des futures potentielles applications industrielles, une stratégie de type formulation a été développée pour élargir, piloter et prédire les propriétés mécaniques des films en utilisant le polymère libre, produit secondaire de la synthèse des microgels.