Synthese et propriétés mécaniques d'hydrogels polyélectrolytes modifiés par des groupements hydrophobes

• Main Author: Miquelard-Garnier, Guillaume
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2007
• Subjects: [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; polyélectrolyte; hydrogels; polymeres autoassociatifs hydrosolubles; fracture; rhéologie; réticulation chimique; grandes déformations
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00343871; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/38/71/PDF/These_version_en_ligne.pdf

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la synthèse de nouveaux hydrogels, obtenus en réticulant chimiquement, par une réaction thiol-ène, des polyélectrolytes (PAA) modifiés par des groupes alkyle greffés le long de la chaîne. L'hydrogel ainsi formé est donc composé d'un réseau à la fois physique, du à l'agrégation des groupements hydrophobes en micelles, et chimique. Par comparaison avec un hydrogel de PAA « modèle » (non hydrophobe), nous étudions les phénomènes dissipatifs que le réseau transitoire peut induire, en nous intéressant plus spécialement aux grandes déformations, par le biais d'expériences de compression uniaxiale. Dans le domaine d'élasticité linéaire, nous avons identifié une forte composante viscoélastique due aux agrégats hydrophobes, ceux-ci n'affectant cependant pas le module élastique du gel, comparativement au gel non modifié. Les expériences aux grandes déformations ont mis en évidence un mécanisme supplémentaire d'agrégation causé par des interactions électrostatiques attractives entre chaînes de PAA. Ce phénomène, induit par la déformation, est fortement couplé à la dissipation d'énergie causée par les réorganisations des agrégats hydrophobes soumis à la contrainte. Les agrégats hydrophobes améliorent de façon non négligeable la résistance à la rupture du réseau comparativement aux gels non modifiés. Des résultats préliminaires de fracture sont également présentés.