Organisation de polymeres semi-cristallins à une interface chimiquement controlée

Dans ce travail, nous nous intéressons aux mécanismes interraciaux mis en jeu au cours de l'adsorption d'un polymère semi-cristallin, plus particulièrement aux conséquences du confinement dans une géométrie bidimensionnelle, tant en ce qui concerne les changements structuraux et morphologiques tels que l'orientation et la conformation des chaînes, le taux de cristailinité, que la structure et la morphologie cristalline. Ces paramètres permettent de différencier les mécanismes compétitifs intervenus : les forces intra et inter-moléculaires de structuration du système initial d'une part, et les forces interraciales existantes polymèresubstrat. L'étude de ces mécanismes est rendue possible par un contrôle spécifique de la chimie de surface du substrat (NH2, OH, COOH)-L'ensemble des résultats montre que, dans le cas d'un système tel que les PA (systèmes ayant des zones cristallines stabilisées par des liaisons hydrogène entre les C=O et NH des chaînes), la morphologie des nanofilms adsorbés et leur taux de cristallinité dépendent fortement du contrôle de la chimie de surface. En revanche, ce dernier paramètre n'agit qu'au niveau de l'ampleur des interactions interraciales (acide-base) entre les fonctions chimiques de surface et les chaînes polymères, dans le cas des systèmes tels que les EVA (ayant une cristallisation limitée aux séquences méthylènes du comonomère cristallisable éthylène). Par ailleurs, l'adsorption et les interactions acido-basiques établies avec la surface conduisent à une déstructuration des super structures cristallisées des EVA d'autant plus marquée que la teneur en comonomère fonctionnel (AV) croît.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Adsorption, interaction et conformation de molécules modèles d agent de couplage sur substrats métalliques

Le contexte de l étude concerne les systèmes composites et notamment l utilisation d agents de couplage mis en œuvre pour assurer la liaison entre un substrat métallique et une matrice élastomère. Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes intéressés plus particulièrement au cas de l adsorption du 1-hexanedecanethiol (HS-(CH2)15-CH3) sur différents substrats, représentatifs de l application industrielle. Par ailleurs, une étude complète a également été menée sur l adsorption du 1-hexandécylamine (H2N-(CH2)15-CH3). Ces molécules ne diffèrent que par leur fonctionnalité terminale, la longueur de la chaîne alkyle étant identique. Elles permettront ainsi de mettre en évidence l influence de la réactivité interfaciale sur l adsorption. Afin de faciliter la caractérisation ultérieure des dépôts, l étude a été réalisée sur des surfaces planes modèles. Cette étude a clairement permis de mettre en évidence l adsorption irréversible et homogène de ces moélcules sur les différents substrats et de déterminer précisément l interaction et l organisation de ces molécules sondes lors de leur adsorption en surface. L ensemble des résultats présentés dans cette étude démontrent tout l intérêt des approches multi-techniques et multi-échelles dans la caractérisation des couches ultra-minces organiques.The understanding of mechanisms governing the growth, the structure and the conformation of coupling agents onto different metal substrates is determinant for an optimal use in any application. A variety of analytical techniques were used to characterize the different substrates : wettability, ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)and the polarization infrared reflection absorption spectroscopy (PM-IRRAS). Observations suggest that the structure of organic films is controlled by varying the concentration of the solution and the assembly time. The packing density, the organization and the conformation of the molecular chain depend on the nature of the metal substrate and on the roughness of the surface. All results presented in this work demonstrate the interest of multi-techniques and multi-scales approach in the characterization of ultra-thin organic films.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Crystallinity of Amphiphilic PE-b-PEG Copolymers

The crystallinity and the growth rate of crystalline structures of polyethylene glycol and polyethylene blocks in polyethylene-b-polyethylene glycol diblock copolymers (PE-b-PEG) were evaluated and compared to polyethylene and polyethylene glycol homopolymers. Melting and crystallization behaviours of PE-b-PEG copolymers with different molecular weights and compositions are investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The polyethylene/polyethylene glycol block ratio of the copolymers varies from 17/83 to 77/23 (weight/weight). The influence of the composition of PE-b-PEG copolymer on the ability of each block to crystallize has been determined. Thermal transition data are correlated with optical polarized microscopy, used to investigate the morphology and growth rate of crystals. The results show that the crystallization of the polyethylene block is closer to the polyethylene homopolymer when the copolymer contains more than 50 wt. % of polyethylene in the copolymer. For PE-b-PEG copolymers containing more than 50 wt. % of polyethylene glycol, the polyethylene glycol block morphology is almost similar to the PEG homopolymer. An important hindrance of each block on the crystallization growth rate of the other block has been revealed

Hydroxypropyl méthylcellulose : Structure chimique et degré de substitution d'un polymère naturel complexe

Congrès du 27 .11.2007 au 29.11.200

Phénomènes d'adhésion à une échelle locale (une approche par AFM)

L'objectif de ce travail est d'extraire des données quantitatives et fondamentales, tels que dès travaux thermodynamiques et les propriétés mécaniques à l'échelle nanométrique, afin de comprendre les mécanismes fondamentaux dans le domaine de l'adhésion des polymères. Pour atteindre cet objectif, la microscopie à force atomique est une technique prometteuse. En effet, elle permet de mesurer des forces de l'ordre du nanonewton. La première partie analyse les problèmes expérimentaux rencontrés pour obtenir des mesures quantitatives. Dans la seconde partie nous avons réussi à découpler les contributions mécaniques et chimiques à partir d'expériences de nanoindentation et de mesures de forcedistance réalisées à partir de substrats modèles, aux propriétés mécaniques et chimiques contrôlées. Les résultats montrent que la force d'adhésion est proportionnelle au travail thermodynamique d'adhésion (Wo) et à une fonction, qui est caractéristique de la contribution mécanique dissipative.The alm of this wor is to extract quantitative and fondamental data, such as thermodynamie work of adhésion and polymer mechanical properties at the nanoscale, in order to understand fondamental mechanisms in the field of polymer adhésion. To reach this goal, Atomic Force Microscopy appears to be a powerful technique as it measures low interactions (nanonewton). The first part of the project has been dedicated to the calibration and expérimental procédure we used, to access quantitative results. In the second part, we succeed in decoupling the mechanical and chemical contributions on the basis of original nanoindentation and forcedistance expérimenta done on chemically and mechanically controlled model substrates. The results show that the adhésion force is proportional to the therrnodynamic work of adhésion (Wa) and a function, which is a feature of the mechanical dissipation contribution.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) formulated films: Relevance to adhesion and friction surface properties

International audienc

Adhesion of bread dough to solid surfaces under controlled heating: balance between the rheological and interfacial properties of dough

International audienceThe adhesion of wheat dough affects many aspects of industrial baking, from kneading raw dough to the final baking process. In this work, an original method was developed to study the effect of temperature on the adhesive properties of bread dough in contact with a solid surface during heating. Using this approach, it will be possible to understand the factors that affect adhesion between dough and a baking surface, which will aid in developing methods to prevent dough from sticking. Overall, the dough's adhesion to a hydrophobic surface globally decreased with an increase in temperature from 35 to 97 degrees C, with the exception of the temperature range between 55 and 70 degrees C, in which the energy of adhesion increased slightly. Under these circumstances, the evolution of adhesion was primarily shaped by the rheological properties of the dough. However, when we used a solid surface with different surface energy, the results changed significantly, which suggests that the mechanisms of adhesion during heating are governed by a balance between the interfacial and bulk properties of the heated dough. The overall decrease in the adhesion of the dough to the hydrophobic glass surface may be explained by a decrease in dough hydrophobicity due to structural and chemical changes in the dough