Etude du comportement de copolymères à blocs ABC en solvants réactifs. Application à la compatibilisation

Fine Thomas

Description

Sommaire INTRODUCTION GENERALE 13 CHAPITRE I ETUDE PRELIMINAIRE DE LA THERMODYNAMIQUE DE SYSTEMES TERNAIRES CONSTITUES DE DEUX HOMOPOLYMERES ET D’UN PREPOLYMERE DIEPOXYDE 19 I.1 Introduction 21 I.2 Bibliographie sur la miscibilité de nos composants 21 I.2.1 Miscibilité entre deux homopolymères linéaires 22 I.2.2 Mié d’un homopolymère dans le prépolymère époxyde DGEBA 23 I.2.3 Diagrammes de phase de deux homopolymères dans le prépolymère époxyde DGEBA 26 I.2.4 Conclusion apportées par la littérature 27 I.3 Partie expérimentale 28 I.3.1 Matériaux. 28 I.3.2 Techniques expérimentales 31 I.4 Résultats 32 I.4.1 Cas de deux homopolymères PPE et PS miscibles en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA 32 I.4.1.1 PPE de haute masse molaire 32 I.4.1.2 PPE de faible masse molaire. 34 I.4.2 Cas de deux homopolymères PS et PMMA faiblement immiscibles en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA 36 I.4.2.1 PMMA de faible masse molaire 36 I.4.2.2 PMMA de haute masse molaire. 38 I.4.3 Cas de deux homopolymères PPE et PMMA fortement immiscibles en BA. 39 I.4.3.1 Fenêtre de miscibilité et diagramme ternaire. 39 I.4.3.2 Composition des phases des systèmes riches en DGEBA. 41 I.4.3.3 Compositistèmes riches en homopolymères. 45 I.5 Modélisation 47 I.5.1 Démarche 47 I.5.2 Résultats 48 I.6 Conclusion 52 I.7 Références 53 7 CHAPITRE II ETUDE DU COMPORTEMENT DE COPOLYMERES A BLOCS DANS UN ...

Informations

• Publié par: Tapav
• Nombre de lectures: 39
• Langue: Français

Extrait

Sommaire INTRODUCTION GENERALE13 CHAPITRE IETUDE PRELIMINAIRE DE LA THERMODYNAMIQUE DE SYSTEMES TERNAIRES CONSTITUES DE DEUX HOMOPOLYMERES ET D’UN PREPOLYMERE DIEPOXYDE19 I.1 Introduction21 I.2 Bibliographiesur la miscibilité de nos composants21 I.2.1 Miscibilitéentre deux homopolymères linéaires22 I.2.2 Miscibilitéd’un homopolymère dans le prépolymère époxyde DGEBA23 I.2.3 Diagrammesde phase de deux homopolymères dans le prépolymère époxyde DGEBA26 I.2.4 Conclusionapportées par la littérature27 I.3 Partieexpérimentale 28 I.3.1 Matériaux.28 I.3.2 Techniquesexpérimentales 31 I.4 Résultats32 I.4.1 Casde deux homopolymères PPE et PS miscibles en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA32 I.4.1.1 PPEde haute masse molaire32 I.4.1.2 PPEde faible masse molaire.34 I.4.2 Casde deux homopolymères PS et PMMA faiblement immiscibles en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA36 I.4.2.1 PMMAde faible masse molaire36 I.4.2.2 PMMAde haute masse molaire.38 I.4.3 Casde deux homopolymères PPE et PMMA fortement immiscibles en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA.39 I.4.3.1 Fenêtrede miscibilité et diagramme ternaire.39 I.4.3.2 Compositiondes phases des systèmes riches en DGEBA.41 I.4.3.3 Compositiondes phases des systèmes riches en homopolymères.45 I.5 Modélisation47 I.5.1 Démarche47 I.5.2 Résultats48 I.6 Conclusion52 I.7 Références53

7

CHAPITRE IIETUDE DU COMPORTEMENT DE COPOLYMERES A BLOCS DANS UN SOLVANT REACTIF PRECURSEUR DE THERMODURCISSABLE DE TYPE EPOXYDE.57 II.1 Introduction59 II.2 Bibliographiesur l’étude rhéologique de la transition ordredésordre dans les copolymères à blocs.60 II.2.1 Généralitéssur les copolymères à blocs.60 II.2.2 Quelquesrappels sur la rhéologie des homopolymères en masse et en solution. 61 II.2.3 Transitionordredésordre dans les copolymères à blocs en masse.64 II.2.4 Transitionordredésordre dans les copolymères à blocs en solution68 II.2.4.1 Généralitéssur la sélectivité du solvant68 II.2.4.2 Notionde gel physique70 II.2.4.3 Casdes copolymères ABA en solvant sélectif du bloc B72 II.2.4.4 Casdes copolymères AB en solvant sélectif75 II.2.5 Casdes copolymères ABC (SBM)76 II.2.6 Conclusionde cette étude bibliographique78 II.3 Partieexpérimentale 79 II.3.1 Matériaux79 II.3.2 Techniquesexpérimentales 81 II.4 Résultatssur le comportement de copolymères diblocs en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA84 50 II.4.1 Structurationpar un dibloc S 48 M 52 symétrique 84 47 II.4.2 Structurationpar un dibloc S 25 M 75 89très dissymétrique 17 II.4.3 Structurationpar un dibloc S 59 M 41 de masse molaire très faible92 43 II.4.4 Structurationpar un dibloc B 39 M 61 faiblement dissymétrique94 II.4.5 Discussionsur la notion d’élasticité et de gel97 II.4.6 Conclusion99 II.5 Résultatssur le comportement de copolymères triblocs SBM en solution dans le prépolymère époxyde DGEBA.100 20 II.5.1 Structurationde la solution par un copolymère S 35 B 11 M 54 dont le bloc PS est plus grand que le bloc PB101 II.5.1.1 Effetde la concentration sur la structuration à température ambiante101 20 II.5.1.2 Etudede la stabilité des micelles de S 35 B 11 M 54 en température102 II.5.1.3 Etudede la transition ordredésordre d’un système à 30% de SBM105 II.5.1.4 Discussion110 II.5.1.5 Conclusion111

8

26 II.5.2 Structurationde la solution par un copolymère S 20 B 26 M 54 dont le bloc PS est plus court que le bloc PB113 II.5.2.1 Influencede la concentration sur la structuration à température ambiante113 26 II.5.2.2 Etudede la stabilité des micelles de S 20 B 26 M 54 114en température II.5.2.3 Etudedes systèmes ordonnés115 II.5.2.4 Conclusion116 II.5.3 Conclusionsur le comportement des solutions de copolymères SBM 117 II.5.4 Applicationdes conclusions tirées du comportement des solutions de copolymères triblocs118 II.5.4.1 Modification de la solubilité des domaines microségrégés de PS118 II.5.4.2 Influence des impuretés SB119 II.6 Résultatssur l’évolution de la structuration au cours de la réaction dans un solvant époxyde.121 II.6.1 Rappeldes travaux antérieurs121 II.6.2 Rôlede la diamine sur le pouvoir solvant initial123 II.6.2.1 Fenêtrede miscibilité des homopolymères123 II.6.2.2 Mesuredes TODT dans les systèmes réactifs124 II.6.2.3 Conclusion124 20 II.6.3 Effetde la réaction sur des solutions de S 35 B 11 M 54 (PS > PB)125 II.6.3.1 Travauxantérieurs 125 II.6.3.2 Evolutionde la morphologie sur le système à 30% de copolymère126 II.6.3.3 Influencede la température de polymérisation127 II.6.3.4 Influencedu pourcentage128 II.6.3.5 Influencedes impuretés SB et PS128 26 II.6.4 Effetde la réaction sur des solutions de S 20 B 26 M 54 (PB > PS)129 II.6.5 Conclusion130 II.7 Conclusion131 II.8 Références133 CHAPITRE IIIEFFET DE L’ADDITION D’UN COPOLYMERE A BLOCS SUR UN SYSTEME DGEBA/PPE NON REACTIF139 III.1 Introduction141 III.2 Partieexpérimentale 143 III.2.1 Matériaux143 III.2.2 Techniquesexpérimentales 143

9

III.3 Résultatssur les systèmes DGEBA/PPE/dibloc SM145 III.3.1 Mélangesà base de PPE de haute masse molaire, PPEHMW145 III.3.1.1 Diagrammede phase145 III.3.1.2 Transparence: microséparation de phase ou homogénéité ?147 III.3.1.2.1 Systèmescontenant plus de 85% de DGEBA147 III.3.1.2.2 Systèmescontenant moins de 85% de DGEBA148 III.3.2 Influenced’une diminution de la masse molaire du PPE153 III.3.3 Discussion155 III.4 Résultatssur les systèmes DGEBA/PPE/tribloc SBM158 III.4.1 Mélangesà base de PPE de haute masse molaire158 III.4.1.1 Systèmesriche en époxyde, 90% de DGEBA158 III.4.1.2 Systèmeriche en polyphénylène éther, 70% de PPEHMW159 III.4.1.3 Discussion162 III.4.2 Influenced’une diminution de la masse molaire du PPE163 III.4.2.1 Systèmesriches en époxyde, 90% de DGEBA163 III.4.2.2 Systèmesà 30% de Polyphénylène éther164 III.4.3 Discussion164 III.5 Conclusion166 III.6 Références168 CHAPITRE IVNANOSTRUCTURATION PAR DES COPOLYMERES TRIBLOCS SBM DE SYSTEMES REACTIFS THERMOPLASTIQUE/ THERMODURCISSABLE. 169 IV.1Introduction171 IV.2174Partie expérimentale IV.2.1 Matériaux174 IV.2.2 Techniquesexpérimentales 177 IV.3178Résultats : séparation de phase et morphologie IV.3.1 Compatibilisationde systèmes à matrice thermodurcissable178 IV.3.1.1 Mécanisme178 IV.3.1.2 Morphologiefinale avec un SBM brut181 IV.3.1.3 Influencede la masse molaire du PPE182

10

IV.3.2 Compatibilisationde systèmes à matrice thermoplastique IV.3.2.1 Evolutiondes morphologies IV.3.2.2 Influencedu taux de SBM sur les morphologies finales IV.3.2.3 Influencedu type de copolymère IV.3.3 Compatibilisationde systèmes proches de l’inversion de phase 26 IV.3.3.1 Effetdu S 20 B 26 M 54 SB29S14 29 IV.3.3.2 Effetdu S 37 B 31 M 32 SB23S19 16 IV.3.3.3 Effetdu S 13 B 15 M 72 SB17S3 IV.3.3.4 Discussionsur l’inversion de phase des systèmes avec SBM IV.3.4 Influencedu cycle de polymérisation IV.3.5 Conclusion IV.4 Résultats: propriétés mécaniques des matériaux IV.4.1 SystèmesTP/TD compatibilisés IV.4.1.1 Influencede la mise en œuvre sur les morphologies IV.4.1.2 Propriétésmécaniques IV.4.2 Systèmesà matrice TD IV.4.3 Conclusion IV.5 Conclusion IV.6 Références CONCLUSION GENERALE ANNEXE

11

186 186 191 193 195 196 197 198 200 201 203

204 204 204 208 213 216 217

219

221

227

12