Etude de dispersions de nanotubes de carbone par des polymères pour l'élaboration de composites conducteurs et structurés

• Main Author: Saint-Aubin, Karell
• Language: FRE
• Published: Université Sciences et Technologies - Bordeaux I 2010
• Subjects: [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; nanotubes de carbone; polymère; polyélectrolyte; copolymère à blocs; films; composites conducteurs; renfort mécanique; mémoire de forme
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583931; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/58/39/31/PDF/thA_se_Saint-Aubin.pdf

Cette thèse rapporte l'étude de dispersions de nanotubes de carbone par des polymères, la mise en forme de films composites et l'étude de leurs propriétés mécaniques ou de conduction électrique. La première partie est centrée autour de l'utilisation de l'acide poly-acrylique (PAA), qui se révèle un excellent agent dispersant des nanotubes dans l'eau. Une étude des interactions entre le polyélectrolyte et les nanotubes en fonction du pH est réalisée afin d'identifier les conditions de dispersion optimale. La réalisation de composites pour de potentielles applications dans les encres et peintures conductrices révèle qu'un contrôle suffisamment fin de l'adsorption du PAA et de la stabilité de la dispersion permet l'obtention de films à la fois homogènes et conducteurs électriques. La seconde partie de ce travail concerne l'utilisation d'un copolymère à blocs, le SBM, possédant des propriétés remarquables d'auto-organisation pour la réalisation de composites par voie solvant à base de nanotubes. L'originalité du système réside dans le fait que le SBM est à la fois agent dispersant des nanotubes mais également matrice structurante. Ce travail montre que la structure adoptée par le copolymère, qui dépend beaucoup du solvant employé, influence directement les propriétés mécaniques du matériau. De plus, l'addition de nanotubes améliore sensiblement les performances du composite.