Synthsis and characterization of polymeric nanocomposites / layered double hydroxydes (LDH)
Synthèse et caractérisation de nanocomposites polymères / hydroxydes doubles lamellaires (HDL)
Résumé
This thesis presents a synthesis and characterization of polymer nanocomposites using as support layered double hydroxides (HDL). In the first part, we characterized the reactive load resulting from the intercalation of surfactant monomers such as sulfopropylmethacrylate (AMP), 4 [12 (methacryloylamino) dodecanoylamino] benzene (MADABS) and 2-acrylamido-2- methyl-1-propane sulfonic acid (AMPS). Similarly, other hybrid phases obtained from poly (SPMA) and poly (AMPS) have been characterized. The in-situ polymerization is carried out in the case of AMPS and SPMA by spectroscopy (IR and RMN13 C CP-MAS). Nancomposites for polymers obtained from the dispersion of fillers HDL hybrid structure sandwiched was observed in the case of SPMA and MADABS and another immiscible in the case of AMPS. Rheological interesting results are found in the case of SPMA whatever the nature of hybrid phases by the formation of a gel network structure between the filler and the polymer. The results of rheology and TEM show that the physico-chemical nature of the support is a key factor in the dispersion and the structure of the percolation network load. In the second part, we characterized (XRD, IR, and NMR) the functional load of the resulting intercalation dyes such as Acid Orange 6-(C12 H9 N2 O5 S Na), direct yellow 50 (C35 H28 N6 O13 S4 Na4), red 75 (C33 H16 O15 Na4 N8 S4), acid green 25 (C28 H22 N2 O8 Na2 S2) and Evan blue (C34 H28 N6 O16 S4) Trypan blue (Niagara blue) (C34 H28 N6 014 S4) . The electron density map shows an arrangement in an inclined position in the interlamellar space of an angle of 35 ° on the axis is moved before the hydrothermal treatment and after treatment in a position parallel to the yellow in the interlayer space of the 'HDL. The protective effect of HDL structure is shown since temperature stability of the optical properties is observed. Improved rheological properties for nanocomposites formed is observed in the case of Orange and Niagara relative to polystyrene alone. This is explained by interaction type friction between PS chains and the dye molecules present in the surfaces of the crystallites, the structure of PS nanocomposites remaining apparently immiscible.
Cette thèse présente un travail de synthèse et caractérisation de nanocomposites polymères en utilisant comme charge les hydroxydes doubles lamellaires (HDL). Dans la première partie, nous avons caractérisé la charge réactive résultante de l'intercalation des tensio-actifs monomères tels que le sulfopropylméthacrylate (SPMA), le 4[12(methacryloylamino)dodecanoylamino]benzènesulfonate (MADABS) et le 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonique (AMPS). De même, des autres phases hybrides obtenues à partir de poly(SPMA) et poly(AMPS) ont été caractérisées. La polymérisation in-situ est réalisée dans le cas de SPMA et AMPS par les spectroscopies (IR et RMN13 C CP-MAS). Pour les nancomposites polymères obtenus à partir de la dispersion des charges HDL hybrides, une structure intercalée a été observée dans le cas de SPMA et MADABS et une autre non miscible dans le cas de AMPS. Des résultats rhéologiques intéressants sont trouvés : dans le cas de SPMA quelque soit la nature des phases hybrides, par la formation d'un réseau de type gel structuré entre la charge et le polymère. Les résultats de rhéologie et de TEM montrent que la nature physico-chimique de la charge est un facteur déterminant dans la dispersion et la structuration du réseau de percolation de charge. Dans la deuxième partie, nous avons caractérisé (DRX, IR, et RMN) la charge fonctionnelle résultante de l'intercalation des colorants tels que : -acid Orange 6 (C12 H9 O5 N2 S Na), direct yellow 50 (C35 H28 N6 O13 S4 Na4), red 75 (C33 H16 O15 N8 S4 Na4), acid green 25 (C28 H22 N2 O8 S2 Na2) et Evan blue (C34 H28 N6 O16 S4) ; Trypan blue (Niagara blue) (C34 H28 N6 014 S4). La carte de densité électronique a montré un arrangement en position inclinée dans l'espace interlamellaire d'un angle de 35° selon l'axe est proposé avant le traitement hydrothermal et en position parallèle après traitement pour le Yellow dans l'espace interfeuillet de l'HDL. L'effet protecteur de la structure HDL est montré puisqu'une stabilité en température des propriétés optiques est observée. Une amélioration des propriétés rhéologiques pour les nanocomposites formés est observée dans le cas de Orange et Niagara par rapport au polystyrène seul. Ceci est expliqué par des interactions de type friction entre les chaînes de PS et les molécules colorantes présentes en surfaces des cristallites, la structure des PS nanocomposites restant apparemment non miscible.
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