Le CNRS
Université Paris-Sud
English

  Fluides, Automatique
  et Systèmes Thermiques

 Chercher sur ce site

 

   Accueil > Convection et transferts > transition vitreuse

Transition vitreuse induite par désorption de solvant


English version

Personnes impliquées : H. Bodiguel, F. Doumenc, B. Guerrier.


Contexte: La transition vitreuse et le vieillissement des systèmes polymères ont été souvent étudiés en utilisant la température comme paramètre de contrôle. Un polymère vitreux à l'état sec et gonflé par un solvant montre également une transition vitreuse pour une certaine teneur en solvant. Comparativement au cas des polymères purs, les propriétés dynamiques des solutions vitreuses de polymères sont moins bien connues.


Montage expérimental: Nous utilisons une technique de gravimétrie sous pression de vapeur contrôlée (i.e. activité contrôlée) pour suivre la dynamique de séchage et de gonflement d'un film polymère. Le système étant hors équilibre dans l'état vitreux la structure du matériau dépend de fašon complexe de l'histoire subie par l'échantillon.

Figure 1: Variations d'activité imposées .


Figure 2: Réponses du film aux protocoles de la Figure 1.


Pour illustrer ceci, la figure 2 donne la réponse d'un film de PMMA/toluène aux trois protocoles représentés en figure 1: dans les trois cas, le film vieillit pendant 10 heures à activité constante (a=0.4). Dans le premier cas (courbe verte), le film est remonté à haute activité en fin de vieillissement. Dans les deux autres cas, le film passe à activité nulle après (courbe rouge) ou avant (courbe bleue) le vieillissement.
Comme l'illustre la figure 2, la réponse du film n'est pas équivalente pour les trois protocoles: le film se regonfle nettement plus rapidement en cas d'excursion à basse activité après le vieillissement (courbe rouge).


Modèle: Un modèle a été construit à partir de l'approche de Leibler et Sekimoto [Macromol. 1993, 26] en incorporant une dynamique vitreuse, de manière similaire aux modèles de types TMN [Hodge, J. of Non-Crystalline Solids 169, 1994]. Ce modèle permet de rendre compte semi-quantitativement de beaucoup des effets observés, mais certains comportements restent inexpliqués, tel celui de la Figure 2, et nécessitent une approche théorique complémentaire (collaboration avec D.Long, UPS/LPMA).


Publications

  • Mutual diffusion in PMMA/PnBMA copolymer films - Influence of the solvent induced glass transition
    A.C.Dubreuil, F.Doumenc, B.Guerrier, C. Allain, Macromolecules 36, 14 (2003). [Abstract ]
  • Estimation of the characteristic times of solvent diffusion and polymer relaxation in glassy polymer films by a set inversion method
    F.Doumenc, B.Guerrier IPSE 14, 7 (2006). [Abstract ]
  • Aging and history effects in solvent induced glass transition of polymer films
    F.Doumenc, B.Guerrier, C.Allain EuroPhys. Lett. 76, 4 (2006). [Abstract ]
  • Physical aging of glassy PMMA/toluene films: Influence of drying/swelling history
    F. Doumenc, H.Bodiguel, B.Guerrier EPJ-E 27, (2008). [Abstract ]