The interrelations between supermolecular structure, properties and degradability of isotactic poly(1-butene)

Lubomír Beníček (1, 2, 3)

1 Department of Polymer Engineering
2 Centre of Polymer Systems
3 PMM - Photochimie moléculaire et macromoléculaire

This dissertation work is focused on the interrelations between supermolecular structure, properties and degradability of isotactic poly(1-butene) (PB-1). The most important evolution in PB-1 is a peculiar phase transformation from form II to form I after crystallization from melt. This phase transformation is characterized using calorimetry, wide-angle X-ray scattering and mechanical testing where changes in dependence on annealing conditions in time are observed. The effect of processing on resulting supermolecular structure is proven on injection-molded and extruded specimens using tensile testing. Because of high sensitivity of PB-1 to photodegradation, significant effects on thermal properties and the phase transformation is observed. Multiscale characterization is performed using calorimetric measurements, infra-red spectroscopy, rheology, X-ray scattering, microscopic techniques and tensile testing to describe consequences of photodegradation. As well, the effect of various degradation processes - natural weathering and accelerated UV irradiation lead to different results affecting resulting macroscopic properties.

Cette thèse porte sur l'inter relation entre la superstructure moléculaire, les propriétés et la dégradabilité du poly butène isotactique. L'évolution la plus importante est une transformation de phase particulière de la forme cristalline II à la forme cristalline I après cristallisation du polymère à partir de l'état fondu. Cette transformation a été caractérisée par calorimétrie, par diffraction des rayons X aux grands angles et par l'analyse des propriétés mécaniques en fonction des conditions de thermique de recuit. L'effet de la mise en forme sur la superstructure résultante a été mis en évidence sur des échantillons obtenus par injection ou par extrusion en utilisation les propriétés mécaniques en traction. Du fait de la très grande sensibilité du PB-1 vis-à-vis de la photodégradation des effets significatifs sur les propriétés thermiques et sur la transformation de phase ont été observés. Une caractérisation multi-échelle en photodégradation a été réalisée à partir d'analyses calorimétriques, d'analyse en spectroscopie infrarouge, de la diffraction des rayons X et des propriétés mécaniques en traction et ceci tant en photovieillissement en conditions accélérées qu'en conditions d'exposition naturelle.

Mots clés: poly(1-butène) isotactique; transformation de phase; structure; propriétés; photodégradation

Domaines: Matériaux

Lubomír Beníček. The interrelations between supermolecular structure, properties and degradability of isotactic poly(1-butene). Matériaux. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. Français. ⟨NNT : 2009CLF21921⟩. ⟨tel-00725695⟩