Cinetique d'adsorption de copolymeres bisequences polystyrene-polyvynil-2-pyridine a une interface solide-liquide
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
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Abstract FR:
Les copolymeres bisequences polystyrene-polyvinyl-2-pyridine (ps-pv2p) adoptent une structure segregee dans le toluene, solvant selectif du ps. Les solutions semi-diluees contiennent un melange de chaines isolees et de micelles spheriques, la sequence pv2p formant un coeur effondre dans ces deux especes. Les copolymeres ps-pv2p se localisent a l'interface silice hydrophile/toluene par adsorption selective sur le solide des sequences pv2p, qui servent ainsi d'ancrage aux sequences ps restant solubilisees. Nous avons etudie la cinetique d'adsorption pour ce systeme, le moyen du radiomarquage des copolymeres, detectes par scintillation liquide. L'adsorption progresse sur des temps tres longs, de l'ordre de plusieurs mois, le franchissement de la brosse construite a la surface constituant alors l'etape lente. En realisant des experiences qui permettent le controle de la vitesse d'apport du polymere a l'interface, nous avons etudie plus particulierement la cinetique dans la phase initiale de recouvrement de la surface et determine qu'elle releve d'un effet de surface exclue. La cinetique d'adsorption a partir de solutions de chaines isolees est parfaitement decrite dans ce regime par la simulation numerique de l'adsorption sequentielle aleatoire de disques de meme taille sur un plan. Au-dessus de la concentration micellaire critique (cmc), une adsorption directe de micelles est mise en evidence. Des experiences de chromatographie de solutions micellaires sur une colonne de silice ont permis de confirmer et d'affiner ce dernier resultat. Les caracteristiques des chromatogrammes dependent des proportions en unimeres et en micelles dans la solution injectee et du rapport de taille de ces deux especes, qui varient avec les longueurs respectives des sequences soluble et insoluble. Les resultats montrent un bon accord avec des simulations numeriques d'adsorption sequentielles aleatoire de melanges de petits et grands disques sur une suite de plans