Affordable Access

Structure et propriétés d'hydrogels à base de polyélectrolytes cationiques de type ionène et de nano-plaquettes d'argile

Authors
  • Hotton, Claire
Publication Date
Mar 29, 2022
Source
HAL
Keywords
Language
French
License
Unknown
External links

Abstract

Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à des hydrogels physiques formés à partir de polyélectrolytes cationiques de type ionène et de nano-plaquettes d’argile. Dans un premier temps, nous avons étudié la possibilité de modifier la structure et le comportement rhéologique des hydrogels de ionènes sans argile en fonction de la nature des contre-ions. Dans le cas de contre-ions halogénures, la gélification est plus efficace pour les ions faiblement hydratés : la concentration de gélification critique est plus faible et les propriétés viscoélastiques sont renforcées. Pour des contre-ions divalents, la gélification est plus efficace que pour les contre-ions monovalents mais un régime d’agrégation est atteint assez rapidement au détriment du gel. L’importance de l’équilibre entre interactions attractives hydrophobes et répulsions électrostatiques dans les mécanismes de gélification de ces systèmes est mise en évidence. Dans un deuxième temps, nous avons introduit des nano-plaquettes d’argile possédant une charge globale négative au sein de l’hydrogel de ionènes. La diffusion de rayons X aux petits angles a permis de montrer la présence d’un ordre positionnel face-à-face des plaquettes d’argile au sein du gel, dont la distance caractéristique est dictée par la concentration en ionène. Cette technique a permis de souligner les différences en matière de degré d’organisation des plaquettes au sein du gel selon la localisation de la charge, la densité de charge ainsi que la nature des contre-ions de l’argile. Afin d’avoir une vision globale de la structure du système, nous avons également caractérisé la structure du réseau du gel de ionènes en présence d’argile par diffusion de neutrons aux petits angles sous la condition de variation de contraste, permettant de masquer le signal provenant des argiles. La confrontation de ces résultats avec des mesures de rhéologie établit le lien entre modifications structurales et comportements macroscopiques. De plus, l’anisotropie des particules d’argile nous a permis d’étudier la possibilité d’orienter ces plaquettes au sein de la matrice du gel sous cisaillement. Enfin, des résultats préliminaires consistant à étudier la dynamique de l’eau au sein des hydrogels de ionènes avec argile sont présentés.

Report this publication

Statistics

Seen <100 times