Soutenance de thèse : Younes EL OMARI

Rhéologie interfaciale des polymères à l'état fondu : aspects expérimentaux et fondamentaux

Doctorant : Younes EL OMARI

Laboratoire INSA : IMP (Ingénierie des Matériaux Polymères)
Ecole doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

Les travaux de cette thèse portent sur la rhéologie interfaciale en cisaillement et en dilatation de systèmes polymères. Dans un premier temps, notre choix a porté sur l’étude de systèmes modèles à base de PIB (polyisobutylene) et PDMS poly(dimethylsiloxane). Ces polymères présentent l’avantage d’être liquide à température ambiante. A cet effet, une cellule de mesures de propriétés interfaciales a été développée au sein de notre laboratoire. Elle permet d’étudier les propriétés de surface et d’interfaces aux températures élevées pouvant atteindre 200 °C. Ainsi, nous avons pu étudier Les propriétés interfaciales selon le régime permanent et oscillatoire de ces systèmes modèles en mettant en exergue l’influence de la masse molaire et de la température. Ces études ont été transposées ensuite à des polymères semi-cristallins fondus tels que le PEG poly(éthylene glycol) et le PCL poly(caprolactone).
Dans un deuxième temps, nous avons étudié et analysé les propriétés rhéologiques interfaciales en élongation des systèmes modèles, au moyen de la rhéologie interfaciale en dilatation / compression en utilisant la méthode de la goutte pendante oscillante. De plus, la relaxation des surfaces / interfaces a été étudiée par des tests de relaxation dits
« pulse » et d’autre part en utilisant un rhéomètre élongationnel à rupture capillaire (CaBER). Les grandeurs rhéologiques interfaciales en élongation des systèmes modèles de différentes masses molaires et sous différentes températures ont été obtenues. Elles ont ensuite été comparées avec celles mesurées en cisaillement et analysées selon le rapport de Trouton interfacial.
Dans la dernière partie de la thèse, nous avons montré que la rhéologie interfaciale en cisaillement permet de sonder la réaction chimique aux interfaces d’un système polymère fondu : PEgMA (Poly Ethylène Greffé Anhydride Maléique) / PDMS-(PropNH2)2, Poly (DiMethyl Siloxane, terminé Amino Propyle). En outre, l’étude de la tension interfaciale dynamique a permis le suivi de la cinétique de la réaction interfaciale des systèmes réactifs de différentes masses molaires et à différentes températures.
Enfin les études de rhéologie interfaciale s’avèrent très pertinentes pour sonder in-situ  les interfaces et/ou interphases de systèmes polymères fondus. Les méthodologies ainsi établies et utilisées sont très innovantes et font sauter des verrous scientifiques et technologiques majeurs.