Abstract FR:

Nous avons étudié la photoréactivité de deux résines époxydes en fonction de la structure chimique de leurs monomères. Nous avons choisi le 3,4-époxycyclohexylméthyl-3,4-époxycyclohexane carboxylate et le bis-(3,4-epoxycyclohexyl) adipate à cause de leur structure chimique similaire mais de masse molaire différente, facteurs importants dans leur étude comparative. Les résultats montrent que la réactivité photochimique est davantage tributaire des propriétés physiques que leur structure chimique. La réactivité du monomère bis-(3,4-epoxycyclohexyl) adipate de structure plus grande et plus flexible est contrariée par sa viscosité élevée. La réactivité des deux monomères décroit avec l'augmentation de la température, ce qui est conforme à un mécanisme de polymérisation cationique. La vitrification joue également son rôle dans la réticulation photoinduite, affectant les propriétés physiques du polymère résultant. Dans le but de mieux comprendre les relations structures-propriétés, la simulation par dynamique moléculaire (DM) est utilisé basée sur des simples hypothèses et des outils d'Accelrys. L'objectif est de produire un modèle atomistique 3D représentatif de la réticulation. Nous avons étudié le monomère bis-(3,4-epoxycyclohexyl) adipate par simulation DM en considérant un taux de conversion de 18 % (valeur obtenue expérimentalement). Une simple boite de "Condition de Frontière Périodiques" (CFP) du monomère de densité donnée est réalisée. La cellule de base est soumise à différents procédés de minimisation en vue d'obtenir un état stable de départ pour des dynamiques plus compliquées. Puis la chaîne polymère est construite par étape de polymérisation dynamique moléculaire basée sur la formation de liaisons artificielles obéissant aux simples règles de la chimie organique. Une minimisation est appliquée à la boite (CFP) jusqu'à obtenir un état stable polymérisé. En utilisant la dynamique NVT avec un pas de 1,5 fs, la boite est optimisée, permettant l'étude des propriétés physiques. Du fait des contraintes anormales dues à la formation de liaisons artificielles, la pression dans la boite au début de la dynamique est très élevée, ce qui implique des dynamiques NVT très longues. Les études de diffusion aux rayons X ont vérifié le modèle atomistique avec des résultats probants. On a pu accéder par dynamique moléculaire à la température de transition vitreuse. Cette valeur a été comparée au Tg du polymère ontenu par DSC, et les résultats expérimentaux vérifient la valeur calculée.