Etude de la mobilité moléculaire dans des polyesters synthétiques : mise en évidence de l'anisotropie
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Abstract EN:
In a first time, the aim of this work is to characterize the microstructure of two drawn materials from the same chemical family: poly (ethylene terephthalate) (PET), which crystallizes easily by drawing, and poly (ethylene glycol-co-cyclohexane -1,4-dimethanol terephthalate) (PETg), which is very difficult to crystallize. In a second time, the cooperativity in the amorphous phase at the passage of the glass transition is studied using the Donth’s approach associated with the concept of Cooperative Regions of Rearrangements (CRR). The two materials drawn at maximum, with an equivalent draw ratio, display a significant and identical orientation of the macromolecules. However, the maximum degree of crystallinity is higher for PET. This difference showed that the decrease in the size of CRR was mainly caused by the reduction of the mobile amorphous fraction, due to the appearance of the crystalline phase induced by drawing and rigid amorphous fraction, rather than simply orientation of macromolecules. The influence of crystals on the CRR size is studied on a wide temperature range above the glass transition temperature. An anisotropy of the molecular mobility was highlighted when the materials are drawn but not crystallized.
Abstract FR:
Ce travail porte dans un premier temps sur la caractérisation de la microstructure de deux matériaux mono-étirés de la même famille, le poly(ethylene terephthalate) (PET), qui cristallise facilement par étirage, et le poly(ethylene glycol-co-cyclohexane-1,4-dimethanol terephthalate) (PETg), qui est très difficile à cristalliser. Dans un second temps, la coopérativité au sein de la phase amorphe au passage de la transition vitreuse est étudiée en utilisant le modèle de Donth associé au concept de Régions de Réarrangements Coopératifs (CRR). Les deux matériaux étirés au maximum, avec un taux d’étirage équivalent, présentent une orientation des macromolécules importante et identique. Le taux de cristallinité maximum est en revanche très supérieur pour le PET. Cette différence a permis de montrer que la diminution de la taille des CRR était principalement provoquée par la réduction de la fraction amorphe mobile, due à l’apparition de la phase cristalline induite par étirage et de la fraction amorphe rigide, plutôt que par la simple orientation des macromolécules. L’influence des cristaux sur la taille des CRR est étudiée sur une large gamme de température au-dessus de la température de transition vitreuse thermique. Une anisotropie de la mobilité moléculaire a été mise en évidence lorsque les matériaux sont étirés mais non cristallisés.