Etude rhéo-acoustique des gels polydiméthylsiloxanes à la transition sol-gel - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Rheoacoustical study of polydimethylsiloxane polymer gels

Etude rhéo-acoustique des gels polydiméthylsiloxanes à la transition sol-gel

Résumé

Sol-gel transition of polymer gels is a transition between a liquid phase (sol) and a solid phase (gel). The static properties of such gels seem to be well described by the percolation theory ; on contrary, viscoelastic properties present a large variety of behaviours at the sol-gel threshold. To study the precursor chemical structure effects on the dynamic properties of polymers at the sol-gel transition, we synthesized two polydimethylsiloxane (PDMS) systems. Our first results tend to show that crosslinker chemical structure influences the critical exponent values, characteristic of the sol-gel transition. After a comparison with the literature results, the first interpretation we propose points out two transitions, defining three behaviour domains. The percolation mechanism seems to be determined by the ratio of the number of Kuhn segments between branched points to the one between entanglements. In order to study the dynamic behaviour of such gels at high frequencies, we developed an ultrasonic characterization method. This method, coupled with classical rheological one, allowed us to characterize the honey, standard viscoelastic material, on a large frequency range.
La transition sol-gel des gels polymères traduit le passage d'une phase liquide (sol) à une phase solide (gel). Les propriétés statiques de tels gels semblent être correctement décrites par la théorie de percolation ; en revanche, les propriétés viscoélastiques présentent une grande variété de comportements à la transition sol-gel. Pour étudier l'influence de la structure chimique des précurseurs sur les propriétés dynamiques des polymères à la transition sol-gel, nous avons synthétisé deux systèmes polydiméthylsiloxanes (PDMS). Nos premiers résultats tendent à montrer que la structure chimique du réticulant n'influe pas sur les exposants critiques caractérisant la transition sol-gel. Après confrontation de nos résultats à ceux de la littérature, l'interprétation que nous proposons met en évidence deux transitions définissant ainsi trois domaines de comportement. Le mécanisme de percolation des gels PDMS semble être déterminé par le rapport du nombre de segments de Kuhn entre points de branchement sur celui entre enchevêtrements. Dans le but d'étudier le comportement dynamique de tels gels aux hautes fréquences, nous avons développé une méthode de caractérisation ultrasonore. Cette méthode, couplée à une méthode rhéologique classique, a permis la caractérisation sur une large gamme de fréquences d'un matériau viscoélastique étalon, le miel.
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Dates et versions

tel-00323688 , version 1 (22-09-2008)

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  • HAL Id : tel-00323688 , version 1

Citer

Jennifer Gasparoux. Etude rhéo-acoustique des gels polydiméthylsiloxanes à la transition sol-gel. Mécanique [physics.med-ph]. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00323688⟩
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