Contribution à l'étude de l'évolution thermodynamique de polymères à l'état vitreux

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علوم بحتة وطبيعية

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Le polylactide ou poly(acide lactique) est un polyester aliphatique synthétisé généralement soit par condensation, soit par polymérisation. C'est un polymère biodégradable aux propriétés thermoplastiques, de module et de résistance élevés. Vu l'utilistion du PLA dans le domaine médicale (les dispositifs de fixation osseuse, prothèse, suture,…), il est très intéressant de connaitre le comportement du matériau dans des températures proches de celles in vivo. Nous nous intéressons dans ce travail à étudier la mobilité moléculaire qui se manifeste lors de la recouvrance enthalpique et le recuit caoutchoutique. Pour se faire nous avons étudié l'évolution de différentes propriétés du polylactide en fonction de la température : relaxation enthalpique, modules mécaniques, cristallisation. Ces paramètres sont accessibles grâce à plusieurs techniques thermiquement stimulées : l'analyse enthalpique différentielle classique (DSC) et modulée (MDSC), méthode des courants thermiquement stimulés (TSC), l'analyse mécanique dynamique (DMA) et la dilatométrie. L'influence des conditions expérimentales sur les thermogrammes DSC est étudiée pour des échantillons de PLA. Nous avons choisi des vitesses de chauffe et des masses de même ordre de celles appliquées dans le domaine des polymères. Nous avons ensuite procédé à une étude de la cristallisation du polylactide pour différentes durées de recuit caoutchoutique, ce qui nous a permis de remonter aux taux de cristallinité correspondant. D'autre part, La relaxation enthalpique est quantifiée après un recuit vitreux des échantillons de PLA, cette étude est approfondie grâce à l'introduction de la notion modulation de la température. L'évolution des paramètres mécaniques est étudiée par analyse mécanique dynamique (DMA), des essais multifréquences sont effectuées pour établir le lien entre la transition vitreuse est la fréquence. De plus, les résultats obtenus en DMA jointes à celles de la dilatométrie nous ont permis d'avoir une estimation de la fraction de volume libre, qui est une notion fondamentale dans la théorie de la transition vitreuse. Nous avons aussi étudié la structure fine de la relaxation principale ? par l'analyse des courants thermiquement stimulés TSC. Les loi de variation des temps de relaxation en fonction de la température révèlent un comportement arrhénien, ce qui confirme le caractère dipolaire de la relaxation ?. Ainsi, les paramètres d'activations sous diverse contraintes ainsi que les propriétés mécaniques permettent de mieux comprendre les différents aspects du comportement visco-élastique et plastique du PLA.

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رسائل ماجيستير

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Contribution à l'étude de l'évolution thermodynamique de polymères à l'état vitreux

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Acide polylactique, Analyse mécanique dynamique, Calorimétrie différentielle à balayage, Conduction thermostimulée, Enthalpie, Transition vitreuse

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Abdelouahab Abdellah

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