thesis

Revêtements époxy / polysilsesquioxanes polyédriques

Defense date:

Jan. 1, 2008

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Institution:

Nice

Disciplines:

Chemistry

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) are nanometer-sized objects with an inorganic core to which are linked organic inert or reactive substituents. The study aims to contribute to the understanding of the influence of POSS on the structure and properties of thermosetting epoxy-amine matrices. The effect of the addition of these nano-objects on the polymerization kinetics and on the morphology of epoxy functionalized POSS to DGEBA-Jeffamine networks. New ternary DGEBA / POSS / Jeffamine composites are prepared in bulk but also in aqueous phase. One of the main challenges of the study is the optimization of each step of the process. The morphologies show a higher degree of aggregation of monosubstitued POSS compared to polysbstitued POSS. A pre-reaction between amine-POSS or epoxy-POSS and respectively DGEBA or Jeffamine improves the state of dispersion of POSS in the final network. The study of thermomechanical behaviour shows that better dispersion of POSS particles eliminates the reinforcing effect provided by POSS aggregates.

Abstract FR:

Les polysilsesquioxanes polyédriques (POSS) sont des objets de taille nanométrique constitués d’un cœur inorganique auquel sont liés des ligands organiques inertes ou réactifs. L’étude vise à contribuer à la compréhension de l’influence des POSS sur la structure et les propriétés des matrices époxyamine thermodurcissables. L’effet de l’addition de ces nano-objets sur la cinétique de polymérisation et sur la morphologie des réseaux époxy est étudié. L’approche expérimentale consiste à incorporer des POSS réactifs porteurs de fonctions amine ou époxy, à des réseaux DGEBA-Jeffamine. De nouveaux composites ternaires DGEBA / POSS / Jeffamine sont donc mis en œuvre en voie masse mais également en phase aqueuse. Un des principaux défis de l’étude est l’optimisation de chaque étape du procédé. Les morphologies mettent en évidence un degré d’agrégation largement supérieur des POSS monosubstitués comparé aux POSS polysubstitués. Une pré-réaction entre les POSS-amine ou POSS-époxy et respectivement la DGEBA ou la Jeffamine permet d’améliorer l’état de dispersion des POSS dans le réseau final. L’étude du comportement thermomécanique montre qu’une meilleure dispersion des particules POSS élimine l’effet renforçant apporté par les agrégats de POSS.