Rhéologie interfaciale des polymères à l'état fondu : aspects expérimentaux et fondamentaux / Younès El Omari in RHEOLOGIE, Vol. 44 (12/2023)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 44 (12/2023) . - np Titre : Rhéologie interfaciale des polymères à l'état fondu : aspects expérimentaux et fondamentaux Type de document : texte imprimé Auteurs : Younès El Omari, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : np Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Etat fondu (matériaux) Interfaces (Sciences physiques) Poly-e-caprolactone Polydiméthylsiloxane Le polydiméthylsiloxane —[O-Si(CH3)2]n—, ou poly(diméthylsiloxane) selon la nomenclature systématique, communément appelé PDMS ou diméthicone, est un polymère organominéral de la famille des siloxanes souvent présent dans les shampoings. On l'y ajoute pour augmenter le volume des cheveux mais il peut également aller boucher les pores du cuir chevelu et rendre les cheveux gras. C'est une des raisons pour lesquelles se laver les cheveux tous les jours est très déconseillé avec un shampooing contenant des silicones. Il existe également de l'amodiméthicone, qui est un dérivé du diméthicone. Le polydiméthylsiloxane est un additif alimentaire (E900), utilisé comme antimoussant dans les boissons (Coca-Cola BlāK). La chaîne de poly(diméthylsiloxane) forme également la structure de base des huiles et des caoutchoucs silicones. Polyéthylène glycol Polyéthylène greffé anhydride maléique Polyisobutylène Le polyisobutylène ou polyisobutène (PIB) est un homopolymère saturé, peu réactif (faible oxydabilité), issu du monomère isobutylène. Cette polyoléfine a pour formule -[CH2-C(CH3)2]n-. Elle est d’abord produite en 1931 par l’unité BASF d’IG Farben sous le nom commercial Oppanol B. Il est vendu sous le nom de Vistanex aux États-Unis. SYNTHESE DES CAOUTCHOUCS BUTYLE : Ils résultent de la copolymérisation cationique de l’isobutylène (H2C=C(CH3)2, comonomère monoinsaturé) avec l’isoprène (H2C=C(CH3)–CH=CH2, diène conjugué). La réaction s’effectue en solution dans le chlorométhane à -95 °C en présence de chlorure d'aluminium (AlCl3). Les chaînes polymères contiennent environ 1 à 2 % d’unités isopréniques (cis et trans). L’enchaînement en 1,4 du diène laisse une double liaison (insaturation). VULCANISATION : L’insaturation peut être utilisée pour une vulcanisation avec le soufre6. La vulcanisation par les résines formophénoliques (quantité voisine de 10 pce) procure une excellente résistance thermique (air chaud et vapeur ; température maximale d’utilisation de 150 °C au lieu de 100 °C pour les vulcanisats au soufre). La réticulation aux résines est surtout utilisée pour les caoutchoucs butyle et EPDM, qui affichent un bon potentiel en tenue chaleur. Dans les deux cas, la vulcanisation réalisée vers 160 °C est lente en raison de la faible insaturation (1 à 2 % environ). Rhéologie Surfaces (Physique) Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : Les travaux de thèse portent sur la rhéologie interfaciale en cisaillement et en dilatation/compression de systèmes polymères fondus. Dans un premier temps, notre choix a porté sur l'étude de systèmes modèles à base de PIB (poly(isobutylène)) et PDMS (poly(diméthylsiloxane)). Ces polymères présentent l'avantage d'être liquides à température ambiante. Les propriétés de surface et d'interface ont été sondées à l'aide d'une nouvelle cellule interfaciale développée pendant ce projet. Elle présente l'avantage de réaliser des mesures à des températures élevées pouvant atteindre 200°C. L'effet de la masse molaire et de la température sur les propriétés interfaciales a été étudié selon les régimes, permanent et oscillatoire. Ces études ont été transposées ensuite à celles des polymères semi- cristallins fondus tels que le PEG (poly(éthylène glycol)) et le PCL (poly(caprolactone)). Dans un deuxième temps, nous avons étudié et analysé les propriétés rhéologiques interfaciales en élongation des systèmes modèles, au moyen de la rhéologie interfaciale en dilatation/compression en utilisant la méthode de la goutte pendante oscillante. En outre, la relaxation des surfaces/interfaces a été sondée par la méthode de « pulse », d'une part, et en utilisant un rhéomètre extensionnel à rupture capillaire (CaBER), d'autre part. Les grandeurs rhéologiques interfaciales en élongation/compression des systèmes modèles de différentes masses molaires et à différentes températures ont été obtenues. Elles ont ensuite été comparées à celles mesurées en cisaillement et analysées selon le rapport de Trouton interfacial. Dans la dernière partie de la thèse, nous avons montré que la rhéologie interfaciale en cisaillement permet de sonder les réactions chimiques aux interfaces d'un système polymère réactif fondu : PEgMA (polyéthylène greffé anhydride maléique)/PDMS-(PropNH2)2, (poly (diméthylsiloxane) avec des groupements terminaux amino propyle). En outre, l'étude de la tension interfaciale dynamique a permis le suivi de la cinétique de la réaction interfaciale des systèmes réactifs de différentes masses molaires et à différentes températures. Enfin, les études de rhéologie interfaciale s'avèrent très pertinentes pour sonder in-situ les interfaces et/ou interphases de systèmes polymères liquides. Les méthodologies ainsi établies et utilisées sont très innovantes et font sauter des verrous scientifiques et technologiques majeurs dans le domaine de la rhéologie interfaciale. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=40525 [article]

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