thesis

Synthese et proprietes rheologiques de copolymeres associatifs a parametres moleculaires controles

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Jan. 1, 2000

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Au cours de ce travail, nous avons etudie de facon systematique les proprietes rheologiques de series de copolymeres associatifs en solution aqueuse en fonction de la concentration en polymere, c, et de differents parametres moleculaires caracteristiques : masse molaire des copolymeres (m w 42 000 a 2 000 000), teneur en groupes hydrophobes (h = 0. 5, 1 et 2% mole), et longueur de sequences hydrophobes, (n h = 2, 3. 2, 5 et 7). Ces polymeres associatifs ont ete synthetises par copolymerisation radicalaire micellaire de l'acrylamide (monomere hydrophile) et du n,n-dihexylacrylamide (monomere hydrophobe). On a mis en evidence l'existence de trois regimes bien definis dans le comportement de la viscosite en fonction de c. Nous avons etabli une loi generale de variation de la viscosite des solutions enchevetrees de polymeres n'impliquant qu'un nombre reduit de parametres. L'ensemble des resultats confirme la validite de la theorie de reptation collante qui stipule que l'accroissement de viscosite est du a la mobilite ralentie des chaines polymeres liees entre-elles par des liaisons physiques hydrophobes labiles et formant un reseau transitoire. On a egalement etudie les systemes associatifs plus complexes formes par les melanges binaires copolymere/homopolymere ou copolymere/copolymere, les composants d'un melange differant par m w et/ou h et/ou n h. On a determine les conditions pour lesquelles ces systemes sont monophasiques ainsi que les proprietes rheologiques des solutions. Nous avons enfin effectue une etude du comportement rheologique des solutions aqueuses de polyacrylamides associatifs en presence de tensioactifs, en fonction de nombreux parametres : m w, h et n h, la nature du tensioactif et c. Les resultats demontrent que l'augmentation de la viscosite provoquee par le tensioactif n'est pas due a la formation de nouveaux liens interchaines, mais a une augmentation du temps de vie des agregats hydrophobes preexistants. En conclusion, dans le cas des systemes associatifs a plusieurs composants (melanges polymere/polymere ou polymere/tensioactif) des comportements rheologiques varies ont ete mis en evidence selon la nature et la composition des systemes.