Dynamique dans les élastomères renforcés et conséquences

Des élastomères renforcés modèles sont étudiés afin de mettre en relation leur structure microscopique avec leur comportement mécanique macroscopique. Tout d abord, la dynamique des chaînes de polymères est étudiée par RMN. Nous mettons en évidence l existence d un gradient de température de transition vitreuse autour des charges solides. Nous interprétons ainsi le comportement de plusieurs échantillons à différentes températures avec simplement deux paramètres : l épaisseur due aux greffons et la taille caractéristique du gradient. Ce modèle de gradient reste valable lors de l ajout de solvant et permet également d interpréter les résultats de calorimétrie des échantillons. Par ailleurs, les propriétés mécaniques des échantillons sont mesurées en cisaillement sinusoïdal. En plus de l effet Payne classiquement observé pour les élastomères renforcés, une non harmonicité des signaux est détectée. Leur analyse montre la présence d un raidissement et d une rhéofluidification à l intérieur de chaque cycle de sollicitation. Par comparaison avec des simulations obtenues par le modèle de renforcement par ponts vitreux, nous pouvons attribuer ce comportement à la cinétique de destruction reformation des ponts vitreux au cours des sollicitations. Enfin, l arrangement des particules dans chaque échantillon est déterminé grâce à des simulations Monte-Carlo inverses à partir de résultats de diffusion de neutrons. En faisant le lien avec les mesures de dynamique, nous montrons qu en plus de la couche de polymère vitreux autour des particules, il existe une fraction de polymère plus faiblement ralenti qui joue un rôle non négligeable dans l effet Payne.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF