LPPI

Thèse LPPI: Réseaux interpénétrés de polymères à l’interface eau-air : une voie de contrôle des hétérogénéités chimiques de surface

09.06.2017

Laboratoire d’accueil : Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces (LPPI), Université de Cergy-Pontoise

 

- Date limite de candidature : 6 juin 2017

 

Les propriétés de mouillage ou d’adhésion d’une surface peuvent être modulées en jouant sur sa composition chimique ou sa topographie. La plupart des matériaux polymères sont très hydrophobes et des traitements de surface sont nécessaires pour améliorer leur mouillabilité ou leurs propriétés d’adhésion à d’autres matériaux ou molécules, sans modifier leurs propriétés volumiques. Parmi les méthodes de traitements ou revêtements de surface, la technique de Langmuir-Blodgett permet de déposer sur une surface solide une couche d’épaisseur monomoléculaire, à partir d’un film obtenu initialement à la surface de l’eau (film de Langmuir).

Le sujet de thèse proposé sera dédié à l’élaboration de films de Langmuir constitués par un réseau interpénétré de polymères (RIP), c’est-à-dire un mélange de deux polymères réticulés l’un en présence de l’autre et par deux voies différentes. La réticulation présente l’avantage de stabiliser le mélange de polymères et d’obtenir dans certains cas  une synergie de propriétés. Ainsi, des couples de polymères hydrophiles/hydrophobes seront étudiés, notamment un dérivé cellulosique avec un polydiméthylsiloxane ou encore un polymère fluoré. La répartition de ces polymères au sein du film bidimensionnel sera modulée en matière de taille des domaines nano/micrométriques en modifiant la densité surfacique, la composition du mélange, la température ou encore via la cinétique de réticulation des polymères. Ce contrôle des hétérogénéités chimiques à l’échelle nano/micrométrique permettra de conférer au film après son transfert sur un substrat solide des propriétés de mouillage ajustables. De plus, cette étude permettra de mieux comprendre l’effet du confinement 2D de mélanges de polymères sur leur miscibilité. Ce confinement et l’organisation imposée par l’interface eau-air peuvent laisser présager des comportements de mélange très différents de ceux observés pour ces polymères dans les matériaux tridimensionnels. Les propriétés de mélanges des polymères considérés seront caractérisées pour différentes compositions, en fonction des paramètres physico-chimiques, en couplant des mesures thermodynamiques à des observations par différentes techniques de microscopie. L’évolution de la morphologie des mélanges au cours de la formation des réseaux 2D sera ensuite analysée. De plus, grâce à une collaboration avec l’institut Max Planck à Mayence (Allemagne), le suivi in-situ de la réticulation des polymères sera réalisé par une technique de spectroscopie spécifique aux interfaces. La réflectivité des neutrons pourra éventuellement être utilisée pour déterminer les structures formées par les polymères dans les mélanges 2D.  Les propriétés de mouillage des surfaces chimiquement hétérogènes obtenues seront finalement caractérisées en mesurant les angles de contact de différents liquides.

 

Profil recherché : Master2 en physico-chimie des matériaux polymères, mention AB requise 

 

Personne à contacter : Sophie CANTIN

Adresse électronique : Sophie.Cantin-Riviere @ u-cergy.fr

Tel : 01-34-25-70-06

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