Dissertations / Theses: 'Copolymars composites'

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Granat, Cécile. "Étude des mécanismes d’auto-adhésion entre élastomère et matériau composite : Impact des paramètres de formulation et de mise en oeuvre des élastomères et du composite sur les caractéristiques de l’assemblage." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0054.

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Abstract:

Dans de nombreux domaines, tels que l’aéronautique et l’aérospatial, les matériaux composites sont utilisés par soucis d’allègement des structures. Pour cette même raison, les assemblages mettant en jeu ces matériaux sont préférentiellement réalisés par collage. Ce mode d’assemblage présente aussi l’avantage d’éviter tout risque d’endommagement engendré par des ruptures de fibres. Néanmoins, chacune des opérations de mise en œuvre du collage doit être maîtrisée, en particulier lorsque des élastomères réticulés, réputés peu aptes au collage, sont impliqués. Ainsi, un primaire est généralement utilisé pour assurer l’adhésion entre l’élastomère et le matériau composite. Dans ce travail de thèse, il s’agit de supprimer l'étape d’enduction du primaire à la surface de l’élastomère réticulé avant bobinage des fibres imprégnées de résine. Cette suppression vise à réduire les risques Hygiène Sécurité Environnement (primaire classé Cancérigène, Mutagène et Reprotoxique) et permet de simplifier les cycles de fabrication. Pour assurer l’adhésion entre l’élastomère réticulé à base d’EPDM et le matériau composite à matrice époxyde sans élément intermédiaire, il est essentiel de comprendre les mécanismes de formation de l’assemblage : création de liaisons physiques, influence de la rugosité de surface, diffusion de monomères et réactions chimiques. Cette compréhension permet par la suite de modifier la formulation des matériaux, dans notre cas remplacer le copolymère présent dans l’élastomère, afin d’améliorer l’adhésion et de s’affranchir de tout traitement de surface
In many fields, in particular in aeronautic and aerospace, assemblies by bonding instead of bolting are used in order to lighten structures involving composite materials. Furthermore chemical bonding minimizes the risk of damage by fibers breaking. In this context, our research work concerns the assembly between a cured elastomer, known to be difficult to be bonded, and a composite material without using adhesives which are classified as carcinogenic, mutagenic and toxic agent. In order to have a good adhesion between cured EPDM elastomer and composite material with epoxy resin without adhesive, it is crucial to understand mechanisms of self assembly of these materials: role of physical bonds, influence of roughness, monomers diffusion and chemical reactions. This good understanding allows us editing material formulations, in our case copolymer in elastomer, to improve adhesion and remove surface treatment

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Hamdoun, Bassam. "Composites copolymères/nanoparticules." Le Mans, 1995. http://www.theses.fr/1995LEMA1004.

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Abstract:

Le travail presente dans cette these a permis l'elaboration de nouveaux materiaux composites formes de copolymeres diblocs (a-b) et de nanoparticules maghemite. Les conditions permettant la solubilisation des particules dans des phases ordonnees de copolymeres de deux types (lamellaires et cubiques) ont ete determinees. Elles impliquent en particulier le greffage chimique de courtes chaines de polymeres a la surface des particules ; le polymere greffe etant chimiquement identique a l'un des blocs du copolymere (a par exemple). L'influence des differents parametres gouvernant la structure du composite a ete examinee. Ses parametres sont: la taille des nanoparticules, la nature de leur enrobage, le temps de recuit des materiaux, la dissymetrie du copolymere et sa masse. Les materiaux obtenus se presentent sous forme de films minces. Les techniques utilisees pour les caracteriser sont la microscopie optique, la microscopie electronique a transmission apres microtomie, et la microscopie a force atomique (afm). La these comprend aussi une etude theorique de l'influence des nanoparticules sur les caracteristiques structurelles et mecaniques du copolymere dans le cas d'un ordre lamellaire. Les changements induits sur la periode lamellaire et les constantes elastiques de compression et de courbure ont ete predits. Des experiences d'afm ont permis de verifier les predictions concernant la periode lamellaire. Par ailleurs, la courbure spontanee des interfaces a/b induite par la presence des nanoparticules a ete calculee. Ce travail prepare l'etude du diagramme de phase de ces nouveaux composites. Il est finalement important de souligner que les materiaux obtenus sont des edifices auto-organises, donc thermodynamiquement tres stables

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Ma, Hongming. "Structure-property relationships in copolyester fibers and composite fibers." Diss., Available online, Georgia Institute of Technology, 2004:, 2004. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-04112004-150623/unrestricted/Ma%5FHongming%5F200405%5Fphd.pdf.

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Abstract:

Thesis (Ph. D.)--Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, 2004.
Collard, David, Committee Co-Chair ; Schiraldi, David, Committee Member ; Liotta, Charles, Committee Member ; Weck, Marcus, Committee Member ; Srinivasarao, Mohan, Committee Member ; Kumar, Satish, Committee Co-Chair. Vita. Includes bibliographical references.

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Basson, Nicolaas Christiaan. "The effect of molecular composition on the properties of polyolefin-wood composites." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2013. http://hdl.handle.net/10019.1/80222.

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Abstract:

Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2013.
ENGLISH ABSTRACT: Polymer composites, and in particular wood-polymer composites have become commercially and environmentally important materials. Studies in polyolefin-wood composites have mostly focused on polypropylene (PP) and polyethylene (PE). To our knowledge, no study has been undertaken on advancing impact polypropylene copolymer (IPPC)-wood composites as a suitable alternative to using PP and PE. IPPC have proven to be a suitable alternative to PP at low temperatures to improve impact resistance for manufactured polymer products, and could be a great addition to improved properties for wood polymer composites. This study shows that the physical properties of IPPC-wood composites can be markedly improved when compatibilizer(s) are used to improve the distribution of the wood within the matrix, as well as improving the interaction between the wood and the polymer matrix.. The use of different compatibilizers, vi polypropylene-graft-maleic anhydride (PPgMA) and poly(ethylene-co-vinyl alcohol) (EvOH) results in different physical properties. Using simple admixtures of the PPgMA and EvOH in IPPC-wood composites result in a large spread of results, while pre-reacting the PPgMA and EvOH to form a joint compatibilizer gives reproducible results w.r.t the physical testing. A study of the fundamental interactions of the compatibilizer(s) with the molecular components of the IPPCs was undertaken. The IPPCs used were fractionated by preparative temperature rising elution fractionation, and the fractions were mixed with the compatibilizers. To this end, fluorescence microscopy was utilized to study the interaction. The results clearly indicate that the interaction of the PPgMA with the fractions differ from that of the EvOH. These differences can be explained in terms of the chemical composition distribution within the IPPC fractions. Atomic force microscopy (AFM) was used to study adhesive forces between compatibilizer, polymer and cellulose and lignin. Successful coating of AFM tips with PPgMA and EvOH was achieved. Whilst interactions based on chemical force microscopy (CFM) could not be quantified, the AFM results in conjunction with fluorescence spectroscopy provided meaningful insight in the way that compatibilizers interact with both the wood and the impact copolymers used in this study.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Polimeer saamgestelde material, en meer spesifiek hout-polimeer saamgestelde material het die afgelope tyd belangrike produkte geword, beide kommersieel en in verband met omgewingvriendelikheid. Navorsing op die gebied van poli(olefien)-hout komposiete het tot op hede meestal gefokus op die grbruik van poli(propileen) (PP) en poli(etileen) (PE). Sover dit on kennis strek is daar nog geen studie gedoen om die gebied van impak polipropileen kopolimere (IPPK)-hout komposiete uit te bou nie. IPPKs is ‘n geskikte alternatief vir PP in veral laetemperatuur aanwendings. Die gebruik van IPPKs as matriks vir die hout komposiete kan ‘n groot staqp vorentoe beteken. Hierdie studie wys dat die fisiese eienskappe van iPPK-hout komposiete merkwaardig verbeter kan word waneer versoeningmateriale gebruik word om die verspreiding van die hout in die polimeermatriks sowel as die interaksie tussen die hout en polimeer te verbeter. Die gebruik van verskillende versoenings material, t.w poli(propileen-ent-maleinsuur anhidried) (PPeMA) en pol(etlieen-ko-viniel alkohol) (EVOH). Deur gebruik te maak van eenvoudige mengsels van PPeMA en EVOH in IPPK-hout composite het ‘n geweldige wye verpreiding van resultate tot gevolg gehad, terwyl ‘n voorafgaande reaksie tussen die PPeMA en die EVOH om ‘n saamgestelde versoeningmateriaal te maak tot gevolg gehad het dat reproduseerbare resultate verkry kon word. ‘n Studie van die fundamentele interaksies van die versoeningsmateriale met die molkulêre komponente van die IPPKs is uitgevoer. Die IPPKs is gefraksioneer deur preparatiewe temperatuur-stygende uitloog frakasionering en die fraksies is gemeng met die versoeningmateriale. Fluoressensie mikroskopie is gebruik om hierdie interaksies te bestudeer. Die resultate dui duidelik daarop dat die interaksie van die PPeMA met die fraksies verskil met die van die EVOH. Die verskille kan verduidelik word aan die hand van die chemiese samestelling verspreiding van die IPPK fraksies. Atoomkrag mikroskopie (AKM) is gebruik om die adhesive-kragte tussen die versoeningmateriale, polimere, sellulose en lignien. AKM tippe is suksesvol bedek met PPeMA en EVOH, onderskeidelik. Alhoewel interaksies gebaseer op chemiese krag mikroskopie (CKM) nie gekwantifiseer kon word nie, lewer hierdie resultate tesame met die fluoressensie spektroskopie unieke insig in die manier wat versoeningmateriale met beide die hout en die polimeer reageer.

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McElroy, C. R. "Composite materials from copolymers incorporating renewable resources." Thesis, Keele University, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.491843.

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Abstract:

A robust method for the production of an emulsion polymer based on styrene-acrylic acid-acrylic ester was developed to give enhanced physical properties and/or reduced envhonmental impact. Replacing the methyl methacrylate content with n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate and ethyl acrylate all gave stable polymer emulsions. Replacing methyl methacrylate with fatty acid based monomer containing no more than one polymerisable acrylate group per molecule also led to the production of a stable emulsion, with the fatty acid based monomer also acting as a self-emulsifying agent if having sufficient amphiphilic character. All stable emulsions were successfully used to produce composite materials.

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Johns, Katharine. "Studies on composite copolymer particles." Thesis, University of Bristol, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.284316.

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Marcilloux, Jérôme. "Contribution à l'étude de charges organiques pour matériaux composites à matrice élastomère : modification de surface de particules de polystyrène réticulées et encapsulation d'hydrocarbures polycycliques." Mulhouse, 1995. http://www.theses.fr/1995MULH0365.

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Abstract:

Le but de ce travail était d'améliorer les propriétés mécaniques et le comportement en combustion de propergols solides. L'encapsulation d'hydrocarbure de densité élevée a été étudiée afin d'obtenir des charges de haute densité énergétique. Le cahier des charges était très rigoureux, notamment en ce qui concerne les taux d'azote et d'oxygène ; mais nous avons pu obtenir des microbilles correspondant à toutes les spécifications, exception faite de l'exsudation à 60°C qui reste trop élevée. Les paramètres importants ont été isolés et un mécanisme réactionnel proposé. L'amélioration des propriétés mécaniques de la matrice a été étudiée du point de vue de la modification de surface de particules styréniques et ce, selon deux procédés. Le but était la génération en surface de fonctions hydroxyles ou carboxyles susceptibles d'interagir avec les diisocyanates réticulant la matrice élastomère. Selon le premier procédé, le dimère d'acrylate de tertiobutyle a été greffé par voie radicalaire puis les chaînes ainsi obtenues ont été hydrolysées ou transestérifiées avec de l'éthylène glycol. Le second procédé était fondé sur l'adsorption de copolymère bloc polystyrène-polyoxyde d'éthylène dont la première séquence devait assurer la compatibilité avec le coeur alors que la seconde avait pour but d'apporter les fonctions hydroxyles souhaitées. Apres comparaison des deux procédés avant et après traitement, les deux se sont avérés efficaces

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Kalloudis, Michail. "Thin polymer films of block copolymers and blend/nanoparticle composites." Thesis, University of Edinburgh, 2013. http://hdl.handle.net/1842/7894.

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Abstract:

In this thesis, atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM) and optical microscopy techniques were used to investigate systematically the self-assembled nanostructure behaviour of two different types of spin-cast polymer thin films: poly(isoprene-b-ethylene oxide), PI-b-PEO diblock copolymers and [poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)]:poly[9,9- dioctyfluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine], F8BT:TFB conjugated polymer blends. In the particular case of the polymer blend thin films, the morphology of their composites with cadmium selenide (CdSe) quantum dot (QD) nanoparticles was also investigated. For the diblock copolymer thin films, the behaviour of the nanostructures formed and the wetting behaviour on mica, varying the volume fraction of the PEO block (fPEO) and the average film thickness was explored. For the polymer blend films, the effect of the F8BT/TFB blend ratio (per weight), spin-coating parameters and solution concentration on the phase-separated nanodomains was investigated. The influence of the quantum dots on the phase separation when these were embedded in the F8BT:TFB thin films was also examined. It was found that in the case of PI-b-PEO copolymer thin films, robust nanostructures, which remained unchanged after heating/annealing and/or ageing, were obtained immediately after spin coating on hydrophilic mica substrates from aqueous solutions. The competition and coupling of the PEO crystallisation and the phase separation between the PEO and PI blocks determined the ultimate morphology of the thin films. Due to the great biocompatible properties of the PEO block (protein resistance), robust PEO-based nanostructures find important applications in the development of micro/nano patterns for biological and biomedical applications. It was also found that sub-micrometre length-scale phase-separated domains were formed in F8BT:TFB spin cast thin films. The nanophase-separated domains of F8BT-rich and TFB-rich areas were close to one order of magnitude smaller (in the lateral direction) than those reported in the literature. When the quantum dot nanoparticles were added to the blend thin films, it was found that the QDs prefer to lie in the F8BT areas alone. Furthermore, adding quantum dots to the system, purer F8BT and TFB nano-phase separated domains were obtained. Conjugated polymer blend thin films are excellent candidates for alternatives to the inorganic semiconductor materials for use in applications such as light emitting diodes and photovoltaic cells, mainly due to the ease of processing, low-cost fabrication and mechanical flexibility. The rather limited optoelectronic efficiency of the organic thin films can be significantly improved by adding inorganic semiconducting nanoparticles.

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Bier, Frédéric. "Conception et synthèse d’une matrice polymère thermoplastique pour l’obtention de matériaux composites recyclables, résistants au feu et utilisables dans l’industrie." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0040.

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Abstract:

De nouvelles matrices thermoplastiques à base de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) pouvant entrer dans la composition de matériaux composites ont été synthétisées et caractérisées du point de vue de leur température de transition vitreuse (par calorimétrie différentielle à balayage) et de leur dégradation thermique (par analyse thermogravimétrique et par microcalorimétrie). La stratégie suivie était d’incorporer dans les chaînes de PMMA des unités de répétition comportant un groupement latéral phosphoré retardateur de flamme via une copolymérisation radicalaire du MMA avec un monomère phosphoré. Un ensemble de monomères phosphorés retardateurs de flamme ont été synthétisés à partir de l’oxyde de 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrène-10 (DOPO) en faisant varier la nature de la fonction polymérisable (styrénique, acrylique, méthacrylique), la nature de l’atome lié au phosphore (oxygène, carbone, azote) et la longueur du bras espaceur. Nous avons montré qu’en adaptant la structure et la quantité des unités de répétition phosphorées, la température de transition vitreuse du matériau était maintenue proche de celle du PMMA alors que la dégradation thermique des matériaux était déplacée vers de plus hautes températures. Comparativement les mélanges physiques de PMMA et de DOPO avec une même teneur en élément phosphore présentent une température de transition vitreuse significativement plus basse
Novel poly(methyl methacrylate) (PMMA) thermoplastic matrices which can be used in the elaboration of composite materials have been synthesized and characterized from the point of view of their glass transition temperature (by differential scanning calorimetry) and their thermal degradation (by thermogravimetric analysis and by pyrolysis combustion flow calorimetry). The strategy followed was to incorporate in the PMMA chains repeat units comprising a flame retardant phosphorous side group via a radical copolymerization of MMA with a phosphorus-containing monomer. A set of phosphorus-containing flame retardant monomers has been synthesized from 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10 oxide (DOPO) by varying the nature of the polymerizable function (styrenic, acrylic, methacrylic), the nature of the atom bound to the phophore (oxygen, carbon, nitrogen) and the length of the spacer arm. We have shown that by adapting the structure and the quantity of the phosphorus repeating units, the glass transition temperature of the material was kept close to that of the PMMA while the thermal degradation of the materials was shifted to higher temperatures. Comparatively, physical blends of PMMA and DOPO with equivalent phosphorus contents exhibited significantly lower glass transition temperatures

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Chang, Kaiguo. "Synthesis and characterization of conducting polymer-inorganic composite materials /." View online ; access limited to URI, 2000. http://0-wwwlib.umi.com.helin.uri.edu/dissertations/dlnow/3108646.

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Kanelidis, Ioannis [Verfasser]. "Polymer-Nanocrystal Composites: Copolymers, Polymeric Particles and Hybrid Systems / Ioannis Kanelidis." Wuppertal : Universitätsbibliothek Wuppertal, 2012. http://d-nb.info/1022590464/34.

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Wang, Xuan. "Fabrication, structural and optical study of self-assembled hyperbolic metamaterial." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0694/document.

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Abstract:

Des propriétés optiques inédites sont prédites si des nanorésonateurs optiques sont organisés dans un matériau, ce qui peut être réalisé par l’auto-assemblage de nanoparticules plasmoniques synthétisées chimiquement. Dans ce travail de doctorat, nous utilisons des structures ordonnées de copolymères à blocs pour organiser des nanoparticules plasmoniques. Nous étudions le lien entre la structure des nanocomposites en films minces, et en particulier la nature, la densité et l’organisation des nanoparticules, et leurs propriétés optiques. Pour cela, nous avons tout d’abord produit des phases lamellaires de copolymères diblocs poly(styrène)-block-poly(2-vinylpyridine) (PS-b-P2VP) en films minces d’épaisseur (100nm-700nm) et de période lamellaire (17nm-70nm) contrôlées, et dont l’alignement et l’homogénéité sont optimisés. Nous avons développé une synthèse in situ, au sein de ces films lamellaires, qui permet de produire de façon contrôlée et reproductible, des nanoparticules plasmoniques de diamètre 7-10nm sélectivement dans les domaines P2VP. Nous avons montré que la taille et la forme des particules d’or formées in situ peuvent être modifiées en jouant sur le solvant et le réducteur chimique mis en jeu. Nous avons étudié en détail la structure des nanocomposites formulés, ce qui est en particulier nécessaire à la bonne exploitation des données d’ellipsométrie spectroscopique afin de déterminer les réponses optiques. La structure des échantillons a été étudiée par différentes méthodes de microscopie (électronique en transmission ou à balayage, à force atomique), ainsi que de la diffusion des rayons X. Nous avons utilisé une microbalance à Quartz pour étudier la quantité d’or introduite dans les matrices lamellaires de manière « cinétique » au fil de son augmentation progressive. La quantité d’or atteint des valeurs de 40 % en volume. Les propriétés optiques des films nanocomposites sont déterminées par ellipsométrie spectroscopique à angle variable et analysées à l’aide de modèles de milieux effectifs. Les films sont homogènes et anisotropes uniaxes, et on peut définir leur tenseur de permittivité diélectrique avec une composante ordinaire εo (parallèle au substrat) et une composante extraordinaire εe (perpendiculaire au substrat). L’analyse permet de montrer que les deux composantes εo and εe présentent une résonance proche de la longueur d’onde =540nm, avec une amplitude très supérieure pour εo. Lorsque la quantité d’or dans la structure lamellaire est suffisante, εo devient négatif au voisinage de la résonance et le matériau atteint le régime appelé hyperbolique, ce qui constitue un jalon essentiel pour le développement de matériaux pour des applications en imagerie hyper-résolue
Novel optical properties in the visible range are foreseen when organizing nanoresonators, which can be performed by the self-assembly of plasmonic nanoparticles prepared by wet chemistry. In this project, we use templating block copolymers structures to organize plasmonic particles. Our goal is to relate the structure of the prepared nanocomposites thin films, and in particular the nature, density and spatial organization of the nanoparticles, with their optical index.For this purpose, we first fabricate lamellar superlattices of diblock copolymers (poly(styrene)-block-poly(2-vinylpyridine) of controlled thickness (100nm-700nm), controlled lamellar period size(17 nm-70 nm) and optimized alignment and homogeneity. Following the fabrication of the multilayer templates, an in situ and reproducible synthesis of metallic nanoparticles was developed in order to generate nanocomposites selectively inside the P2VP layers. The size of Au nanoparticles can be well controlled around 7-10 nm. We also found that the reduction process could influence the shape (sphere, triangle or cylinder) and size by using different solvents or reducing agents. Because the extraction of accurate optical responses from the spectroscopic ellipsometry data, which will come in the last part, critically relies on the precise knowledge of the sample structure. We have used several experimental techniques to access a precise description of the produced materials. In particular, we used a Quartz Crystal Microbalance as a measurement tool to ‘kinetically’ study the volume fraction of Au loading. We find that the amount of gold in the composite layers can be varied up to typically 40 volume%. The optical properties of the nanocomposite films are determined by variable angle spectroscopic ellipsometry and analyzed by appropriately developed effective medium models. The films are structurally uniaxial and homogeneous, and we can define their dielectric permittivity tensor with the ordinary (parallel to the substrate) and extraordinary (normal to the substrate) components. The analysis of the lamellar structures allows the extraction of the components εo and εe, both presenting a resonance close to =540nm, with a significantly stronger amplitude for εo. When the gold load is high enough and the couplings between particles are strong enough, the values of εo become negative close to the resonance, and the material reaches the so-called hyperbolic regime, which constitutes a step towards applications in hyper-resolution imaging

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Xie, Ming. "Sur la morphologie et les composites de copolymères éther bloc amide." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0013.

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Abstract:

La morphologie et les caractéristiques d'une ser1e de copolymères polyéther bloc amide (PEBA) sont étudiées par analyse calorimétrique différentielle (DSC), microscopie électronique à transmission (MET) et mesures mécaniques statiques et dynamiques. Une structure biphasée est mise en évidence, les dimensions des domaines observés ont des ordres de grandeur de 10 à lOO nm, selon la nature des produits. L'adhérence entre le polymère et un renfort en fibres de verre a été étudiée par la fragmentation de mono filaments. Les résultats montrent que l'adhérence augmente avec le teneur en polyamide, elle est généralement améliorée par l'ensimage aminosilane ; l’existence et les propriétés d'une interphase sont discutées en tenant compte de la morphologie de la matrice. Des composites PEBA tissu de verre ont été réalisés et caractérisés. Les propriétés mécaniques statiques sont peu affectées par l'ensimage. La rupture interlaminaire est également discutée. La spectroscopie mécanique montre que les variations de réponse du composite dépendent de l'ensimage et de la nature de la matrice : en particulier l'interaction aminosilane-polyamide laisse la matrice plus indépendante du renfort que dans le cas de la fibre désensimée.

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Nabi, Zia Ullah. "Deformation and fracture of ASA and its glass-filled composites." Thesis, London Metropolitan University, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.287616.

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Bonnaud, Leïla. "Relations morphologiques : propriétés de matrices organiques modifiées et de leurs composites." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0082.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude du renforcement d'un réseau thermodurcissable (TD) par un thermoplastique (TP) initialement miscible avec les précurseurs TD ainsi que du transfert de ce renforcement à des composites unidirectionnels élaborés par enroulement filamentaire. Une séparation de phase (SP) intervient pendant la réaction du TD et différents types de morphologies peuvent être générés. Le TD est constitué de deux époxydes, le diglycidyléther du bisphénol A (DGEBA) et le triglycidyl du paraarninophénol (TGpAP). Le durcisseur choisi est l'amine 4,4' -méthylènebis[3-<:hloto 2,6-diéthylaniline] (MCDEA). Trois TP ont été utilisé : le polyétherimide (PEI), le polyéthersulfone (PES) et Je copolymère statistique styrène- acrylonitrile (SAN). Le TP est ajouté en quantité de 10% massique dans le mélange pour avoir une phase continue TD. Le contrôle des morphologies générées au cours de la SP est essentiel pour contrôler les propriétés mécaniques des matériaux. Ceci demande l'étude des cinétiques de réaction et du phénomène de SP. Les morphologies obtenues sont de type particulaire dans le cas du PEI et du PES et particulaire avec des zones d'inversion de phase dans le cas du SAN. Au niveau de la ténacité des systèmes, seul le système avec 10% de SAN est sensiblement renforcé. Nous obtenons par greffage de fonctions amines sur la chaîne du PEI une diminution de la taille des particules de TP et une amélioration significative de la ténacité. L’ajout de fibres modifie les morphologies finales des matrices quelle que soit la nature de la fibre (verre ou carbone) sauf si on utilise du PEI modifié. Pour les systèmes avec du PEI, la fibre semble jouer un rôle de barrière et arrête le TP qui s'accumule le long des fibres. Un gradient de morphologie se développe entre les. Fibres. Pour les systèmes à base de SAN, une importante interface riche en TD se forme le long des fibres et le SAN se concentre loin des fibres. Au niveau du renforcement des composites, la même tendance que pour les systèmes sans fibres est observée
Incorporation of thermoplastic (TP) modifiers bas been proposed as a method for enhancing the fracture strength of brittle epoxy - diamine system and toughness transfer from the matrix to unidirectional composite prepared by filamentary winding has been studied. Phase separation (SP) in initially miscible thermoplastic - epoxy - diamine occurs during the isothermal cure because of the increase in the molar mass of the growing thermoset (TS). TS systems contain two types of epoxy ( diglycidylether of bisphenol A (DGEBA) and triglycidyl of paraaminophenol (TGpAP)) and the hardener considered is a primary diamine, 4,4' –methylene bis[3-chloro 2,6-diethylan. Iline] (MCDEA). TP used are a polyetherimide (PEI), a polyethersulfone (PES) and a styrene-acrylonitrile copolymer (SAN). TP is always added in a 10% of blend content to have a TS continuous matrix. The control of morphologies generated during the reaction - induced phase separation procedure is essential to control the mechanical properties of fmal materials. This requires effective control of cure kinetics and the phase separation process. PEI and PES blends generated TP particulate morphology whereas SAN system generated a more complex structure composed of SAN particles and inverted phase areas with TS particles. The fracture toughness of blends was found to be significantly improved only when SAN is used. The synthesis and the use of backbone functionalized PEI shows an increase in the toughening ofbrittle epoxy matrix and a decrease of the diameters of the dispersed phase is observed. The presence of fibres is found to affect the final material morphology except in the case of grafted PEI system. For PEI systems, the fibres seem to act as a flow barrier to TP whereas in SAN case, the TS seems to accumulate around the fibers and SAN rich areas concentrate between TS layers. As in the matrix case, for composites, SAN based system is found to enhance more than PEI based system

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Ishchenko, Olga. "Elaboration of plasmonic nano-composites and study of their specific catalytic activities." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF042/document.

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L’objective est d’améliorer l’activité photocatalytique de TiO2 sous irradiations UV et Visible. Pour contourner les limites de TiO2 intrinsèque nous envisageons une fabrication de nanocomposite plasmonique à base de nanofils de TiO2 périodiquement organisés et assemblés avec des nanoparticules plasmoniques. Pour la fabrication des nanofils de TiO2 mécaniquement stables, deux approches ont été réalisées. La première approche est basée sur la croissance sélective en phase vapeur, la deuxième approche consiste en l’utilisation d’un moule de membranes AAO et d’un dépôt de films conformes par ALD. En parallèle les films de TiO2déposés par ALD sont assemblés avec les nanoparticules plasmoniques d’or. Les différentes architectures de TiO2 sont valorisées par des tests photocatalytiques (UV et Visible) sur les polluants modèles. Une nouvelle approche de la fabrication des films mesoporeux d’H-TiO2 avec efficacité photocatalytique à la fois sous irradiation UV et Visible est développée
The objective of this thesis is to improve the photo-response of well-known photocatalytic material such as TiO2, which is usually only active in the UV range. The basic idea is to assemble several approaches within one device to improve the photocatalytic properties: fabrication of periodically-organised TiO2 nanostructures and their assembly with plasmonic nanoparticles. Two fabrication strategies were investigated for these purposes. The first approach consists of selective vapour phase growth. The second approach implements the use of an AAO template. In parallel, TiO2 films deposited by ALD and assembled with plasmonic gold nanoparticles are investigated. The photocatalytic measurements on various TiO2 architectures were performed in both irradiation ranges UV and Vis. A new fabrication approach of mesoporous H-TiO2 films was developed giving promising results of photocatalytic efficiency improvement in both UV and Visible ranges

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Yau, Hon P. "Permeability of gases in copolymers, physical blends and composite particle materials." Thesis, Lancaster University, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.282409.

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Gao, Renlong. "Synthesis and Properties of Ion-Containing Block and Segmented Copolymers and Their Composites." Diss., Virginia Tech, 2012. http://hdl.handle.net/10919/77334.

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Abstract:

Ion-containing segmented polyurethanes exhibit unique morphology and physical properties due to synergistic interactions of electrostatic, hydrogen bonding, and hydrophobic interactions. A fundamental investigation on a series of well-defined ion-containing polyurethanes elucidated the influence of charge placement, charge density, and soft segment structure on physical properties, hydrogen bonding, and morphologies. An unprecedented comparison of poly(ethylene oxide)(PEO)-based sulfonated polyurethanes containing sulfonate anions either in the soft segments or hard segments revealed that sulfonate charge placement dramatically influenced microphase separation and physical properties of segmented polyurethanes, due to altered hydrogen bonding and thermodynamic immiscibility between soft and hard segments. Moreover, studies on sulfonated polyurethanes with identical sulfonated hard segments but different soft segment structures indicated that soft segment structure tailored sulfonated polyurethanes for a wide range of mechanical properties. Sulfonated polyurethanes incorporated with ammonium-functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) generated novel polyurethane nanocomposites with significantly enhanced mechanical performance. Modification of MWCNTs followed a dendritic strategy, which doubled the functionality by incorporating two ammonium cations per acid site. Complementary characterization demonstrated successful covalent functionalization and formation of surface-bound ammonium salts. Upon comparison with pristine MWCNTs, ammonium-functionalized MWCNTs exhibited significantly enhanced dispersibility in both DMF and sulfonated polyurethane matrices due to good solvation of ammonium cations and intermolecular ionic interactions between anionic polyurethanes and cationic MWCNTs. Segmented polyurethanes containing sulfonated PEO-based soft segments and nonionic hard segments were incorporated with various contents of room temperature ionic liquid, 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate (EMIm ES), to investigate the influence of ionic liquid on physical properties, morphologies, and ionic conductivity. Results indicated that EMIm ES preferentially located in the sulfonated PEO soft phase, leading to significantly enhanced ionic conductivity and well-maintained mechanical properties. These properties are highly desirable for electromechanical transducer applications. Electromechanical actuators fabricated with sulfonated polyurethane/IL composite membranes exhibited effective response under a low applied voltage (4 V). However, in the case of an imidazolium-containing segmented polyurethane with imidazolium ionic hard segments and hydrophobic poly(tetramethylene oxide) (PTMO) soft segments, EMIm ES selectively located into the imidazolium ionic hard domains, as evidenced with a constant PTMO soft segment glass transition temperature (Tg) and systematically reduced imidazolium hard segment Tg. Dielectric relaxation spectroscopy demonstrated that ionic conductivity of imidazolium-containing segmented polyurethanes increased by five orders of magnitude upon incorporation of 30 wt% EMIm ES. Imidazolium-containing sulfonated pentablock copolymers were also investigated to elucidate the influence of imidazolium counter cation structures on solution rheology, morphology, and thermal and mechanical properties. Combination of living anionic polymerization and post functionalization strategies provided well-defined sulfonated pentablock copolymers containing structured imidazolium cations in sulfonated polystyrene middle block. Varying alkyl substitute length on imidazolium cations tailored physical properties and morphologies of sulfonated pentablock copolymers. Results indicated that long alkyl substitutes (octyl and dodecyl) on imidazolium cations significantly influenced solution rheological behavior, morphology, and water uptake properties of sulfonated pentablock copolymers due to the altered characteristic of imidazolium cations. Imidazolium-containing sulfonated pentablock copolymers exhibited systematically tailored mechanical properties due to the plasticizing effect of alkyl substitutes. In addition, incorporation of ionic liquids into sulfonated pentablock copolymers further tailored their mechanical properties and ionic conductivity, which made these materials suitable for electromechanical transducer applications. All sulfonated pentablock copolymers were successfully fabricated into actuator devices, which exhibited effective actuation under a low applied voltage (4 V).
Ph. D.

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Gody, Guillaume. "Synthèse de monomères saccharidiques pour l'élaboration de glycopolymères à gradient, α-fonctionnels et à blocs par le procédé RAFT : application à l'immobilisation de biomolécules par reconnaissance spécifique ou par covalence." Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10302.

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Abstract:

Dans le domaine du diagnostic biologique, les glycopolymères sont particulièrement intéressants, soit comme support pour le couplage covalent de biomolécules, soit comme architectures multivalentes favorisant les processus de reconnaissance avec certaines protéines. L'objectif de ce travail de thèse a consisté à synthétiser, par le procédé de polymérisation radicalaire contrôlé de type RAFT, des glycopolymères originaux et bien définis en vue de l'élaboration d'outils utilisables pour des applications diagnostiques (capture et détection d'acides nucléiques ou d'agents pathogènes de type bactéries). Cinq glycomonomères dérivés du D-galactose, du D-mannose et de la N-acétyl-D-glucosamine ont été synthétisés puis copolymérisés avec la N-acryloylmorpholine (NAM), en présence de trois agents de transfert de chaîne de type dithiobenzoate (dont deux présentant une biotine comme substituant). Des copolymères statistiques (certains -biotinylés) de DPn varié en saccharide ont été préparés avec un bon contrôle des masses molaires (Ip = 1,1-1,3). Le caractère “vivant” des chaînes a été confirmé par synthèse de seconds blocs (blocs statistiques de NAM et de N-acryloxysuccinimide (NAS), apportant ainsi des fonctions latérales ester activé utilisables pour une fonctionnalisation ultérieure). Enfin, trois applications préliminaires ont permis de mettre en évidence le potentiel de ces glycopolymères : synthèse de conjugués “glycopolymère-ODN” à partir des glycopolymères galactosylés ; préparation de glyconanoparticules d'or biotinylées, caractérisées par résonance plasmonique de surface (SPR) ; étude par électrophorèse capillaire de la reconnaissance spécifique des glycopolymères mannosylés avec la lectine ConA
In the biological diagnosis field, glycopolymers are particularly interesting since they can be used either as support for covalent coupling of biomolecules or as multivalent architectures that favor the recognition processes with proteins. The purpose of this PhD thesis was the synthesis of original and well-defined gycopolymers, using a controlled radical polymerization technique, the RAFT process, with the aim of preparing new useful tools for diagnosis tests (capture and detection of nucleic acids and pathogenic agents). Five glycomonomers derived from D-galactose, D-mannose and N-acetyl-D-glucosamine were synthesized and then copolymerized with N-acryloylmorpholine (NAM) in the presence of three dithiobenzoate derivatives used as chain transfer agents (two of them bearing a biotin). Statistical copolymers (some -biotinylated) with various DPn in saccharide moieties were prepared in a controlled manner (Ip = 1,1-1,3). The “living” character of polymer chains was confirmed by preparing a diblock copolymer (consisting of NAM and N-acryloxysuccinimide (NAS) statistically copolymerized, thus providing lateral activated ester functional groups useful for further modification). Finally, three applications highlighted the potentialities of these glycopolymers : synthesis of “glycopolymer-ODN” conjugates using galactosylated glycopolymers ; preparation of biotinylated gold glyconanoparticules, characterized by Surface Plasmon Resonance (SPR) ; study of the specific recognition between mannosylated glycopolymers and lectin ConA by capillary electrophoresis

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Yu, Zhong-Zhen. "Procédé d'extrusion réactive appliqué à l'élaboration de mélanges de polymères et de nano-composites." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL018N.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le développement de procédés d'élaboration visant à améliorer d'une part, la ténacité des polymères techniques avec une diminution minimale en module et en contrainte d'écoulement et d'autre part, la conductivité électrique en présence d'une quantité minimale. Deux polymères techniques ont fait l'objet de l'étude concernant l'amélioration de la ténacité : le polyamide 6 (PA 6) et un copolyester (PETG). Le principe était de promouvoir la dispersion d'un élastomère, un poly(ethylene-co-octene) fonctionnalise avec l'anhydride maléique (poeg). Pour cela, on a diminue la disparité en terme de viscosité entre le polymère technique et l'élastomère en augmentant la viscosite du premier ou celle du second. La présence d'une faible quantité d'une résine epoxy a permis une meilleure dispersion du POEg dans le PA 6. Par conséquent, la transition fragile-ductile du PA 6 s'est déplacé a faible concentration en POEg, ce qui a limite la perte en module et en contrainte d'écoulement. La diminution de la viscosité du POEg avec l'ajout d'un polypropylene (PP), lui même fonctionnalise ensemble avec le POE, a aussi présenté un intérêt certain pour le PA 6 et le PETG, puisque le mélange fonctionnalise de poe et de pp s'est avéré plus efficace pour ameliorer la ténacité du PA 6 et celle du PETG que le POEg. Un procédé d'élaboration permettant d'obtenir des polymères techniques conducteurs a aussi été développé. Il s'agissait de disperser du graphite dans le PA 6 lors de la polymérisation in situ. La transition d'un isolant électrique (10 1 5 s/cm) à un semi-conducteur (10 4 s/cm) dépend étroitement du degré d'exfoliation et du facteur de forme (largeur/épaisseur) des feuillets du graphite dans le PA 6. Le seuil de percolation du graphite permettant cette transition à la température ambiante était de 1. 5% en poids, ce qui est nettement plus faible que la quantité du noir de carbone utilisée dans les composites polymères. La conductivité électrique du PA 6 a atteint 2 10 4 s/cm quand la quantité de graphite était de 3. 0% en poids.

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Guetta, Brigitte. "Vieillissement hygrothermique de composites a matrice psp : etude cinetique, mecanique et spectroscopique." Paris, ENMP, 1987. http://www.theses.fr/1987ENMP0057.

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Li, Haiying. "A study on grafting poly(p-phenylene terephthalamide) with aliphatic amines and amides." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1999. http://hdl.handle.net/1853/8594.

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Mekhissi, Khaled. "Composites à matrice vinylester. Etude cinétique et mécanique." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20025.

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Abstract:

Il est possible d'associer les matrices des materiaux hautes performances a la fibre de verre, par contre, le couplage de la matrice polyester (up) aux fibres d'aramide ou de carbone s'avere non acceptable a cause du non ensimage possible de ces renforts et du manque d'adherence du polyester insature. D'autres part, les matrices epoxydes presentent la possibilite d'etre utilise avec des renforts non ensimes. Cependant, leur application dans des milieux assez particuliers necessitant une bonne resistance au vieillissement humide necessite des precautions particulieres. L'emploi des nouvelles matrices dites vinylesters permet de palier a ces besoins. Une premiere etude cinetique de ces matrices montre qu'elles sont moins reactives que les up, que leur mise en uvre depend essentiellement de la nature et du taux du systeme catalytique et du facteur structural (diluant reactif) utilises. La reactivite residuelle de ces systemes peut etre evaluee au moyen de la spectroscopie infrarouge (ftir) et de l'analyse thermique (dsc). L'association de ces matrices aux differents types de renforts montre que leurs proprietes mecaniques sont superieures a celles des up mais restent legerement inferieures a celles des epoxydes. L'adhesion interfaciale fibre/matrice a ete aussi etudiee au moyen de la microscopie electronique.

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Shagolsem, Lenin S., and Jens-Uwe Sommer. "Diblock copolymer–selective nanoparticle mixtures in the lamellar phase confined between two parallel walls: a mean field model." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2014. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-139324.

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Abstract:

We present a mean field model for a mixture of AB diblock-copolymers and A-block selective nanoparticles confined between two identical non-selective walls. A horizontally symmetric lamellar structure of the nanocomposite is considered where nanoparticles are allowed to segregate between the polymer–wall interfaces. For a fixed value of wall separation, we study changes in the free energy as a function of the number of lamellar layers and the amount of nanoparticle uptake in the A-phase denoted by y = ϕx with 0 ≤ x ≤ 1 for a given value of ϕ, where ϕ is the overall nanoparticle volume fraction. The absorption isotherm for nanoparticle uptake in the A-phase as a function of ϕ shows saturation beyond a threshold value ϕs, and the optimal value of uptake y increases with increasing strength of monomer–nanoparticle attractive interaction. Increasing ϕ above ϕs produces a decrease in the optimal number of lamellar layers which is related to a jump-like transition of the chain extension. The effect of varying film thickness is also studied. By considering A-block selective walls we also investigated a wetting transition of the copolymer film and found the transition to be discontinuous. A corresponding phase diagram is constructed
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Marcasuzaa, Pierre. "Composites conducteurs à base de PANI : vers une architecture contrôlée de 2D à 3D." Pau, 2009. http://www.theses.fr/2009PAUU3047.

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Abstract:

Les polymères intrinsèquement conducteurs (PIC) sont une catégorie de matériaux qui connaissent actuellement un important essor. Cependant, leur principal inconvénient est leur insolubilité dans les solvants usuels. C’est pour cela que de nombreuses études les associent avec des matrices polymère pour former des composites. Lors de cette étude, nous avons synthétisé des copolymères à blocs conducteurs dont la structure chimique est contrôlée. Ces copolymères sont composés d’un bloc "matrice" et d’un second bloc conducteur. La première partie, polystyrène ou polyacrylate, est synthétisée par polymérisation radicalaire contrôlée (ATRP) afin de maîtriser les masses molaires (entre 5 000 et 15 000 g/mol) et la polymolécularité (Ip). La partie conductrice est un oligomère d’aniline. Puis, les deux blocs sont couplés pour former un copolymère dibloc. Cette synthèse est réalisée par voie conventionnelle (chauffage bain d’huile) et sous irradiation micro-onde. Une autre architecture de copolymère est réalisée, il s’agit du greffage de polyaniline sur un polymère naturel, le chitosane. En effet, celui-ci apporte des propriétés filmogène, mais également la possibilité de réaliser des hydrogels par réticulation du copolymère greffé. Ainsi un réseau dans lequel la PANI est répartie de façon homogène est obtenu
Intrinsically conducting polymers (ICPs) are a recent category of materials which currently make strong great strides. However, their main inconvenience is their insolubility in the usual solvents. That’s why lots of studies associate them with polymer matrices to make composites. During this study, conductive blocks copolymers with controlled architecture were obtained. These copolymers consist of a "matrix" block and a second conductive block. The first part, polystyrene or polyacrylate, is synthesized by controlled radical polymerization (ATRP) to control the molecular weight (between 5 000 and 15 000 g / mol) and the polydispersity (Ip). The conductive part is an oligomer of aniline. Then, both blocks are coupled to obtain a diblock copolymer. This synthesis is realized by conventional heating (bath of oil) and under microwave irradiation. Other architecture of copolymer is realized, it consists on the graft of polyaniline onto a natural polymer, the chitosane which brings coating properties, and the possibility of realizing hydrogels by crosslinking of grafting copolymer. So a network in which the PANI is distributed in a homogeneously is obtained

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Frischinger, Isabelle. "Etude de matériaux composites polymères comportant une phase dispersée liquide : extension aux matériaux alvéolaires polymères/charges minérales." Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0117.

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Abstract:

Polymérisation du styrène ou du méthacrylate de méthyle en émulsions liquide-monomère ou liquide-monomère-polymère stabilisées par des copolymères sequencés en vue de la préparation d'alvéolaires contenant une dispersion de liquide (eau, butanetriol, huile de silicone). Polymérisation d'émulsions polymères de type huile-huile à base d'huiles de silicone, de monomère, et de PS ou de PMMA : obtention de matériaux contenant 60% d'huile de silicone divisée. Extension de la méthode aux systèmes triphasés PS/billes de verre/eau, conduisant à un alvéolaire polymère/verre

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Courbaron, Anne-Claude. "Gestion de la dispersion des MWNT par adsorption et greffage de copolymères PAA-PMMA pour le renforcement d’un polyépoxyde." Pau, 2010. http://www.theses.fr/2010PAUU3007.

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Abstract:

L’interface entre les nanotubes de carbone multi parois (MWNT) et la résine époxyde est en grande partie responsable de l’état de dispersion et de la transmission des contraintes mécaniques. Pour améliorer l’adhésion interfaciale, nous proposons de greffer des copolymères à blocs à la surface des MWNT via une polymérisation «in situ». Les copolymères de l’étude sont composés d’un bloc de polyacide acrylique (PAA) et d’un bloc de polyméthacrylate de méthyle (PMMA). L’étude des cinétiques de polymérisation des copolymères et de réticulation de l’époxyde a permis de montrer l’effet catalyseur des MWNT. Le greffage est mis en évidence par l’étude des températures de dégradation des copolymères. Nous avons montré que les copolymères choisis favorisent la dispersion des nanotubes. Les MWNT greffés PAA-PMMA présentent une efficacité supérieure aux MWNT adsorbés PAA-PMMA et permettent d’obtenir des dispersions de bonne qualité. Les effets du taux de copolymères, de leurs masses molaires moyennes et des densités de greffage ont également été analysés du point de vue des dispersions. Nous avons caractérisé les propriétés mécaniques des nanocomposites (polyépoxyde + nanocharges) en fonction de l’état des dispersions et des interactions copolymères – MWNT. Lorsque l’interface est rendue compatible grâce aux copolymères adsorbés ou greffés, les propriétés rhéologiques du polyépoxyde sont nettement améliorées, particulièrement dans le cas des MWNT greffés PAA-PMMA pour lesquels la dispersion est la meilleure
Interface between multi wall carbon nanotubes (MWNT) and epoxy matrix is admitted to play an important role in the dispersion quality and mechanical stress transfer. To improve the interfacial adhesion, we propose to chemically graft block copolymers onto MWNT surface using an “in situ” polymerisation. Herein, block copolymers are composed of one polyacrylic acid block (PAA) and one polymethyl methacrylate block (PMMA). The studies of polymerization kinetics, and cure epoxy showed the catalytic effect of MWNT. The grafting is highlighted by the study of copolymers degradation temperatures. Block copolymers make easier the MWNT dispersion in epoxy resin. MWNT grafted PAA-PMMA are more efficient than MWNT adsorbed PAA-PMMA, and give well dispersed nanotubes. The influence of copolymers proportion, molecular weight and grafting densities are also analyzed for the dispersion aspect. We characterized the mechanical properties of epoxy composites according to the dispersion quality and copolymers – MWNT interactions. It appears that when the interface is made compatible thanks to adsorbed or grafted copolymers, the rheological epoxy properties are clearly improved, especially with MWNT grafted PAA-PMMA which offer the best dispersion

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Ramakrishnan, Karthik Ram. "Impact behaviour of sandwich structures with nanoparticle reinforced composite face sheets." Thesis, Paris, ENSAM, 2014. http://www.theses.fr/2014ENAM0042/document.

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Abstract:

Les structures sandwich sont des structures légères composées de deux peaux superficielles minces, relativement denses, à haute résistance qui sont collées de part et d'autre d'une âme, épaisse, de faible densité telle que les mousses ou nids d'abeilles. Les matériaux sandwich à peau composite renforcée de fibres plastiques et à cœur en matériaux polymère représentent aujourd'hui une classe importante des matériaux structuraux légers dans de nombreux domaines de l'ingénierie tels que l'aéronautique et l'aérospatiale, l'automobile et les structures marines. Toutefois, certaines de ces structures sandwich ont des capacités d'absorption d'énergie très limitées. Cette limitation devient critique lorsque ces structures sont susceptibles d'être soumises à un impact. L'endommagement par impact dans le cas de structures sandwich peut être dû, notamment, à des chutes d'outils, des vols de débris sur piste d'atterrissage, des chocs à oiseaux, des averses de grêles ou des impacts balistiques.Les résines utilisées en tant que matrice dans le cas des sandwiches à peaux en composites stratifiés sont généralement des résines thermodurcissables comme les résines époxy. En raison de la nature fragile de la matrice, même la présence d'un léger délaminage interne se propage essentiellement à angle droit par rapport à la contrainte de compression appliquée ayant alors des résultats désastreux pour la structure sandwich. Une des solutions proposées est alors la modification des résines thermodurcissables avec l'ajout de particules organiques et inorganiques de taille nanométrique. Une nouvelle méthode de synthèse de copolymères par blocs qui s'auto-assemblent à l'échelle nanométrique permettrait de réduire sensiblement les problèmes liés à la dispersion des nanoparticules.L'objectif de ce travail est d'étudier et de mieux comprendre l'amélioration de la résistance à l'impact des panneaux sandwich à peau en stratifiés composites grâce à l'ajout de copolymère tribloc (Nanostrength®) dans la matrice Epoxy du composite Fibres/Epoxy. L'effet des nanoparticules sur les performances mécaniques des panneaux sandwich à peau Kevlar/Epoxy ou Verre/Epoxy et âme en mousse Rohacell® sera investigué : pour cela une comparaison des résultats entre résine pure et résine modifiée par l'ajout de 10% de Nanostrength sera effectuée en utilisant des essais expérimentaux et une modélisation numérique. Ce travail portera sur deux types de chargement d'impact différents ; des impacts à faible vitesse dont l'angle d'incidence est normal à la surface de l'échantillon et des impacts à faible vitesse et à trajectoire parabolique. Un dispositif d'impact tridimensionnel adossé à un hexapode de mouvement a été développé pour étudier la réponse mécanique d'un panneau sandwich soumis à une trajectoire parabolique.La méthode des éléments finis est un moyen largement usité pour étudier l'impact sur les structures et notamment les structures sandwich. Un modèle LS-Dyna a été développé pour la simulation de l'impact normal sur plaque de composites stratifiés et sur plaques sandwich Kevlar/Epoxy – mousse Rohacell®. Une loi de comportement basée sur la mécanique de l'endommagement, disponible dans la bibliothèque de modèles matériaux proposés par LS-Dyna et dénommé « Laminated Composite Fabric » (MAT58) a été utilisée pour représenter le comportement des plaques composites. Les paramètres d'entrée du modèle MAT58 ont été obtenus par combinaison d'essais et études paramétriques. Le modèle « CRUSHABLE FOAM » (MAT63) a été utilisé pour le cœur. Le modèle macroscopique avec une loi de comportement phénoménologique est capable de simuler la réponse macroscopique de composites stratifiés et plaques sandwich soumis à des impacts de faible vitesse.On peut souligner que le développement de panneaux sandwich à matrice renforcée de copolymère tribloc est un domaine prometteur de l'étude
Sandwich structures are lightweight structures composed of two thin, relatively dense, high strength facesheets that are glued on either side of a thick, low density core, such as foams or honeycombs. Sandwich panels with fibre reinforced plastic skins and core of polymer foam represent an important class of lightweight structural materials in many areas of such as aeronautics and aerospace, automotive and marine structures. However, some of these sandwich structures have very limited energy absorption capacity. This limitation becomes critical because these structures are susceptible to be subjected to impact. The impact damage in the case of sandwich structures may be due, in particular, to dropped tools, flights debris, bird strike, hailstorms or ballistic impacts.The resins used as the matrix in the case of sandwich panels with laminated composite facesheets are usually thermosetting resins such as epoxy resins. Due to the fragile nature of the matrix, the presence of even a slight internal delamination spreads at right angles to the applied compressive stress with disastrous results for the sandwich structure. One of the proposed solutions is the modification of the thermosetting resins with the addition of organic and inorganic particles of nanometric size. A new method of synthesis of block copolymers that self-assemble at the nanoscale would substantially reduce the problems associated with the dispersion of nanoparticles.The objective of this work is to study and better understand the improvement of impact resistance of sandwich panels with skin laminates with the addition of tri-block copolymer (Nanostrength®) in the epoxy matrix of fibre / epoxy composite. The effect of nanoparticles on the mechanical performance of the sandwich Kevlar / epoxy or glass / epoxy facesheets and Rohacell® foam core panels will be investigated by comparing the results between pure resin and resin modified by the addition of 10% Nanostrength performed using experimental testing and numerical modelling. This work will focus on two different types of impact loading; low velocity impacts with normal angle of incidence to the sample surface and low velocity impacts with parabolic trajectory. A device for three-dimensional impact has been developed to study the mechanical response of sandwich panels subjected to a parabolic trajectory impact.The finite element method is a widely used method to study the impact on structures including sandwich structures. An LS-Dyna model was developed to simulate the normal impact of composite laminates and Kevlar / Epoxy - Rohacell® foam sandwich plates. A constitutive law based on damage mechanics, available in the material library of LS-Dyna called "Composite Laminated Fabric" (MAT58) was used to represent the behaviour of composite facesheets. The input parameters of the model MAT58 were obtained by combination of tests and parametric studies. The model "Crushable foam" (MAT63) was used for the core. The macroscopic model with a phenomenological law is able to simulate the mechanical response of composite laminates and sandwich plates subjected to low velocity impacts. It may be noted that the development of sandwich panels reinforced with triblock copolymer in the matrix is a promising field of study

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Bhaway, Sarang M. "Fabrication of Block Copolymer Templated Mesoporous Metal Oxide Composites for Energy Storage Applications." University of Akron / OhioLINK, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1468417723.

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Shagolsem, Lenin S., and Jens-Uwe Sommer. "Diblock copolymer–selective nanoparticle mixtures in the lamellar phase confined between two parallel walls: a mean field model." Royal Society of Chemistry, 2012. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A26773.

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Abstract:

We present a mean field model for a mixture of AB diblock-copolymers and A-block selective nanoparticles confined between two identical non-selective walls. A horizontally symmetric lamellar structure of the nanocomposite is considered where nanoparticles are allowed to segregate between the polymer–wall interfaces. For a fixed value of wall separation, we study changes in the free energy as a function of the number of lamellar layers and the amount of nanoparticle uptake in the A-phase denoted by y = ϕx with 0 ≤ x ≤ 1 for a given value of ϕ, where ϕ is the overall nanoparticle volume fraction. The absorption isotherm for nanoparticle uptake in the A-phase as a function of ϕ shows saturation beyond a threshold value ϕs, and the optimal value of uptake y increases with increasing strength of monomer–nanoparticle attractive interaction. Increasing ϕ above ϕs produces a decrease in the optimal number of lamellar layers which is related to a jump-like transition of the chain extension. The effect of varying film thickness is also studied. By considering A-block selective walls we also investigated a wetting transition of the copolymer film and found the transition to be discontinuous. A corresponding phase diagram is constructed.
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Overton, Bob James. "The effects of microstructure and styrene content on the rheological properties of styrene-butadiene random copolymers." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1991. http://hdl.handle.net/1853/10196.

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Saint-Aubin, Karell. "Etude de dispersions de nanotubes de carbone par des polymères pour l’élaboration de composites conducteurs et structurés." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14021/document.

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Abstract:

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 optimales. 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
This thesis deals with the study of carbon nanotube dispersions by polymers, the processing of composite films and the study of their mechanical and electrical properties. The first part of the work focuses on the use of poly(acrylic) acid (PAA), which proves to be an excellent dispersing agent in water. A study of the interactions between the PAA and the nanotubes is realised, tuned by the pH conditions. The fabrication of composite films, for future applications in the field of conductive inks and paints, shows that a fine control of the PAA adsorption and the dispersion stability allows the formation of homogeneous and conductive composites. In a second part, nanotube composites are elaborated from a block copolymer, the SBM, well-known for its remarkable self organization properties. Interestingly, the copolymer is at the same time the nanotube dispersing agent in the solvent and the structuring matrix of the final composite. This thesis shows that the copolymer structure, which strongly depends on the solvent used, influences the mechanical properties of composite films, and that the addition of nanotubes noticeably improves the performances

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Robin, Jean-Jacques. "Synthèse et application d'agents de compatibilisation par ozonisation de polymères." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20204.

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Abstract:

Ce travail decrit un procede d'activation de polymeres par l'ozone et les applications des produits obtenus a la preparation d'alliages de polymeres et de melanges bitume-polymeres et enfin, leur utilisation en tant que primaire d'adherence. La premiere partie concerne les modifications apportees aux structures des polymeres lors d'un traitement par l'ozone. La seconde partie du travail traite des cas particuliers du polyethylene et du polychlorure de vinyle. Le premier polymere est utilise en melange avec les bitumes comme liant routier ainsi que pour la preparation de copolymeres greffes contenant des chaines laterales acryliques ou vinyliques. Ces copolymeres grffes sont testes en tant que primaires d'adherence lors du frettage de polyethylene par des materiaux composites. En ce qui concerne le polychlorure de vinyle, celui-ci est greffe par du styrene pour conduire a des copolymeres greffes p (cv g s) utilises comme agents de compatibilisation de melanges d'homopolymeres pvc et ps. Les divers produits prepares sont etudies d'un point de vue structure et leurs applications donnent lieu a de nombreuses etudes mecaniques de materiaux ou assemblages de materiaux

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Béal, Ludovic. "Contrôle des interfaces dans les films nanocomposites." Chambéry, 2005. http://www.theses.fr/2005CHAMS031.

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Abstract:

L'objectif de ce travail consiste à étudier l'influence de copolymères à blocs sur les propriétés de films nanocomposites composés d'une matrice de polyméthacrylate de butyle (PBMA) renforcée par des nanoparticules de silice, réalisés par mélange de dispersions aqueuses. Pour cela, nous avons dans un premier temps réalisé la synthèse d'une série de copolymères à blocs amphiphiles composés de méthacrylate de butyle et d'acide méthacrylique par polymérisation anionique et modification thermique. Les solutions aqueuses micellaires de ces différents copolymères blocs ont été caractérisées par résonance magnétique nucléaire, par diffusion de rayonnements (lumière et neutrons), par chromatographie d'exclusion stérique et par des mesures de tension superficielle. Le comportement des copolymères à blocs à l'interface eau/latex est étudié par adsorption des copolymères à blocs à la surface d'un latex, par polymérisation en émulsion et par des tests de stabilité colloïdale. Enfin, les relations entre morphologie et propriétés viscoélastiques sont étudiées sur les films nanocomposites en fonction du taux de silice, des conditions de filmification, de la teneur et de la composition des copolymères à blocs
This work aims at studying the influence of block copolymers on properties of nanocomposite films composed of a poly(butyl methacrylate) matrix reinforced by silica nanoparticles, realized by mixing aqueous dispersions. First, a series of amphiphilic block copolymers composed of butyl methacrylate and methacrylic acid has been synthesized by anionic polymerization and thermal treatment. Aqueous micellar solutions of block copolymers have been characterized by nuclear magnetic resonance, by scattering techniques (Iight, neutron), by steric exclusion chromatography and by surface tension measurements. The behavior of block copolymers at latex/water interface was studied by adsorption of block copolymers at latex surface, by emulsion polymerization and by test of colloidal stability. Finally, the relationships between morphology and viscoelastic properties are studied on nanocomposite films as a function of silica content, fraction and composition of block copolymers

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Chen, Jing. "Toughening epoxy polymers and carbon fibre composites with core-shell particles, block copolymers and silica nanoparticles." Thesis, Imperial College London, 2013. http://hdl.handle.net/10044/1/14261.

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Abstract:

Epoxies are a class of high-performance thermosetting polymers which have been widely used in many industrial applications. However, unmodified epoxies are susceptible to brittle fracture due to their highly crosslinked structure. As a result, epoxies are normally toughened to ensure the feasibility of these materials for practical applications. Recently, a new generation of toughening agents such as polysiloxane based core-shell rubber (CSR) particles, amphiphilic block copolymers and silica nanoparticles have been developed to toughen epoxies. These new toughening agents will be studied in this thesis to pursue ultra-tough and stiff epoxies without compromising other desirable properties. Polysiloxane based CSR particles were able to toughen an anhydride cured epoxy over a wide range of temperatures from -109 °C to 20 °C. At -109 °C, the fracture energy of the epoxy could still be increased from 174 to 481 J/m2 with the addition of 20 wt% of the CSR particles. The toughening mechanisms of these CSR particle modified epoxies were identified as shear band yielding and plastic void growth. A series of commercial poly(methyl methacrylate)-b-poly(butylacrylate)-b-poly( methyl methacrylate) (MAM) triblock copolymers were studied as toughening agents in two epoxy systems. The fracture toughness was generally increased by these block copolymers, although their toughening performance was dependent on the crosslink density of the epoxies and the morphologies of the modified epoxies. The MAM modified epoxies were also studied as the matrix materials in fibre-reinforced composites to investigate the transfer of toughness from the matrix materials to the composites. Full (1 to 1) and nearly full toughness transfer was obtained for the composites. Hybrid toughening using a combination of the MAM block copolymer and silica nanoparticles has also been investigated in the same epoxy systems. The addition of the silica nanoparticles further increased the toughness of the MAM modified epoxies if micron-sized MAM particles present.

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Costa, Christopher. "Elaboration de nouveaux élastomères thermoplastiques biosourcés à base d’huiles végétales." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0136.

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Abstract:

Dans l’objectif d’élargir la gamme Pebax® commercialisée par la société Arkema, cette étude a été dédiée à la synthèse d’élastomères thermoplastiques multiblocs, contenant des blocs souples biosourcés, de basse température de transition vitreuse, associés à des blocs rigides semi-cristallins de type polyamide. Dans un premier temps, des pré-polymères souples polyester et polyamide, obtenus par polycondensation des dimères d’acides gras commerciaux Pripol® (diol et diacide) et Priamine (diamine) ainsi que des pré-polymères rigides de type PA-11 à terminaison acide ou amine ont été synthétisés. Issus de ces prépolymères, deux familles distinctes de copolymères multi-blocs de type poly(ester-b-amide) (PEsBA) contenant des taux variables de fonctions amide et de phases souple et rigide ont été élaborées, leur morphologie et leurs propriétés évaluées et comparées à celles de la référence Pebax®. Dans un second temps, de nouvelles séries de copolymères PEsBA ont été préparées selon deux procédés de synthèse, l’un en deux étapes ne nécessitant pas la préparation préalable du pré-polymère souple et l’autre, en une seule étape, où aucun pré-polymère n’est préalablement élaboré. L’étude de la relation structure-morphologie-propriétés de l’ensemble de ces copolymères a permis d’en distinguer certains dont les propriétés physico-chimiques et mécaniques répondent aux objectifs de l’étude. Enfin, à partir des pré-polymères souple et rigide de type polyamide, deux nouvelles familles de copolyamide (COPA) ont été synthétisées et leurs propriétés comparées à celles des systèmes PEsBAs et PEBAs
With the purpose of expanding the Pebax® range, commercialised by Arkema, this study was dedicated to the synthesis of multiblock thermoplastic elastomers, including low glassy transition temperature bio-sourced soft blocks and rigid semi-cristalline polyamide. First, soft polyester and polyamide pre-polymers resulting from the polycondensation of commercialised dimerised fatty acids Pripol® (diol and diacid) and Priamine (diamine) as well as rigid PA-11 pre-polymers bearing amine or acid chain-ends, have been synthesized. From these pre-polymers, two distinct poly(ester-b-amide) (PEsBA) multiblock copolymer families containing variable ratios of amide functions and hard and soft phases have been elaborated, their properties and morphologies evaluated and compared to the ones of the reference: Arkema’s Pebax®. Second, new series of PEsBA copolymers have been prepared according to two synthetic processes, one in two steps not requiring the prior synthesis of the soft pre-polymer and the second, in one step, with no initially elaborated pre-polymers. The study of the structure-morphology-properties relationship of those copolymers allowed the discrimination of some of them exhibiting properties in agreement with the objectives. Lastly, starting from hard and soft polyamide pre-polymers, two new copolyamide (COPA) families have been synthesised and their properties compared to those of the established PEsBA and PEBA systems

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Patel, Reena R. "Molecular dynamics simulations of polymer nanocomposites containing polyhedral oligomeric silsesquioxanes." MSSTATE, 2004. http://sun.library.msstate.edu/ETD-db/theses/available/etd-04082004-135524/.

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Abstract:

Molecular dynamics simulations were carried out on traditional polymers copolymerized with POSS (Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes) derivatives to identify the reason behind improved properties imparted to the conventional polymers with the chemical incorporation of POSS. Two classes of systems are used in the present study, namely the polystyrene and polymethyl methacrylate systems. Seven systems are studied in the polystyrene class. The effect of corner substituent groups of the POSS cage on the properties of the polymer nanocomposites was studied using the polystyrene. In addition, the effect of the type of cage structure on the properties was studied using T8, T10 and T12 POSS cage structures containing phenyl substituents on each POSS cage. Systems with polymethyl methacrylate were studied to analyze the effect of mole percent of POSS on the polymer properties, holding the corner substituents on the POSS unit constant. The corner function used was the isobutyl group. The properties analyzed using simulations include glass transition temperature, volumetric thermal expansion coefficient, X-ray scattering data, solubility parameter and mechanical properties. In both polystyrene and polymethyl methacrylate systems, simulations were also carried out on the pure parent polymers for the sake of comparison. The effect of forcefield on the predicted properties was studied using both COMPASS and PCFF forcefields. Performance analysis of the code used in the present simulation was done by analyzing the parallel run time of simulations involving pure atactic polystyrene.

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Rigon, Guacira dos Reis 1974. "Matrizes de compósitos de PLDLA com hidroxiapatita obtidas por rotofiação para utilização em engenharia tecidual." [s.n.], 2013. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263535.

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Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-22T11:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rigon_GuaciradosReis_M.pdf: 2217729 bytes, checksum: 84fa9de78a4fef6ee35a155f229d49bf (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: Nos últimos anos, os polímeros biorreabsorvíveis ganharam importância na área médica e odontológica, sendo utilizados em um amplo número de aplicações no corpo humano, entre elas matrizes porosas tridimensionais como suporte no crescimento de células na área da engenharia tecidual. Com o objetivo de aperfeiçoar o processo de formação de matrizes como suporte na engenharia tecidual, estudou-se a utilização do compósito formado pelo copolímero PLDLA e um tipo de nanohidroxiapatita (HA) desenvolvida no laboratório de biomateriais da FEM/UNICAMP, na formação de matrizes através do processo de rotofiação. Os compósitos foram preparados utilizando-se 5% e 10% de HA em relação ao copolímero disperso em solvente clorofórmio na presença do surfactante ácido oléico. O processo de rotofiação é um processo simples, que forma uma matriz utilizando alta velocidade de rotação durante o jateamento da solução polimérica através de um orifício central sendo desnecessária, neste caso, a utilização de campo elétrico de alta voltagem, como ocorre para o processo de eletrofiação. As matrizes foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados obtidos pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que houve formação de uma matriz porosa e, portanto, o compósito pode ter uma aplicação promissora como suporte para cultura de células
Abstract: In the last years, bioresorbable polymers have been receiving more importance in the medical and dentistry areas, and they have been used in a large number of applications on the human body, such as tissue engineering scaffolds. This work studies the use of a composite of poly (L-co-DL-lactic acid) (PLDLA) and nanoparticles of hydroxyapatite developed at FEM/ UNICAMP to produce membranes by Rotary Jet Spinning process. Composites were prepared with 5% and 10% of HA in a clorophormium polymer solution. Rotary Jet spinning is a simple process to produce 3D structures that does not require a high-voltage electric field, like electrospinning. The results were characterized by the following methods: scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results from SEM showed that a porous membrane was obtained which could be used as scaffold in tissue engineering
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestra em Engenharia Mecânica

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Zhang, Rui. "Polymeric Complexes and Composites for Aerospace and Biomedical Applications." Diss., Virginia Tech, 2018. http://hdl.handle.net/10919/96565.

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Abstract:

Polymers, among metals and ceramics, are major solid materials which are widely used in all kinds of applications. Polymers are of particular interest because they can be tailored with desirable properties. Polymer-based complexes and composites, which contain both the polymers and other components such as metal oxide/salts, are playing a more and more important role in the material fields. Such complexes and composites may display the benefits of both the polymer and other materials, endowing them with excellent functionalities for targeted applications. In this dissertation, a great deal of research was conducted to synthesize novel polymers and build polymeric complexes and composites for biomedical and aerospace applications. In chapter 3, two methods were developed and optimized to fabricate sub-micron high-performance polymer particles which were subsequently used to coat onto functional carbon fibers via electrostatic interactions, for the purpose of fabricating carbon fiber reinforced polymer composites. In chapter 4, a novel Pluronic® P85-bearing penta-block copolymer was synthesized and formed complexes with magnetite. The complexes displayed non-toxicity to cells normally but were able to selectively kill cancer cells without killing normal cells when subjected to a low-frequency alternating current magnetic field. Such results demonstrated the potential of such polymeric complexes in cancer treatment. Chapter 5 described the synthesis of several ionic graft copolymers primarily bisphosphonate-containing polymers, and the fabrication of polymer-magnetite complexes. The in-depth investigation results indicated the capability of the complexes for potential drug delivery, imaging, and other biomedical applications. Chapter 6 described additional polymer synthesis and particle or complex fabrication for potential drug delivery and imaging, as well as radiation shielding.
PHD

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Lamy, Yoann. "Nanostructuration de résines polyester insaturé par des copolymères à blocs : application aux composites SMC et BMC." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812588.

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Abstract:

On s'intéresse dans cette étude au potentiel de copolymères à blocs (BCP) de types PBA-b-P(MMA-co-DMA) et PBA-b-P(BA-co-DMA) en tant qu'additifs multifonctionnels nanostructurant la matrice thermodurcissable polyester insaturé de composites SMC et BMC. La nanostructuration de la résine polyester insaturé (UPR) est assurée par la ségrégation du bloc élastomère poly(acrylate de butyle), ainsi que par la miscibilité du deuxième bloc dans le réseau grâce à la bonne compatibilité des motifs diméthylacrylamide (auto-assemblage). Ces BCP sont tout d'abord étudiés en tant qu'agents renforçants et anti-retrait dans les composites SMC et BMC, en étant substitués et comparés aux additifs anti-retrait conventionnels PVAc et P(MMA-co-S) incorporés traditionnellement afin de compenser le retrait de la résine polyester. Ces additifs nanostructurants sont ensuite évalués en tant qu'agents de mûrissement des compounds SMC. La nanostructuration des BCP dans la résine UP réactive pouvant entrainer une importante augmentation de la viscosité (formation d'un gel), ces additifs pourraient peut-être constituer des agents de mûrissement plus efficaces que l'oxyde de magnésium couramment utilisé à cet effet. Une étude des matrices [UPR + BCP, UPR + PVAc et UPR + P(MMA-co-S)] est réalisée dans un premier temps, les composites BMC et SMC chargés par du carbonate de calcium et renforcés par des fibres de verre étant étudiés par la suite. En absence de charges et de fibres de verre (matrice seule), la nanostructuration est moins efficace que la macroséparation de phase des additifs conventionnels PVAc et P(MMA-co-S) pour compenser le retrait du réseau polyester. Dans un composite en revanche, la nanostructuration conduit à une compensation du retrait intermédiaire entre celles du P(MMA-co-S) et du PVAc. Au niveau de la matrice seule, la nanostructuration permet d'éviter une diminution conséquente de l'énergie de rupture du réseau polyester et permet même dans certains cas une amélioration significative de cette dernière, alors que les additifs conventionnels engendrent un effondrement de cette propriété. Cette différence est cependant beaucoup moins visible dans le cas des composites, les charges entrainant une fissuration prématurée de la matrice. Un composite nanostructuré peut tout de même présenter un renforcement significatif par rapport aux composites conventionnels lorsqu'il contient des nanovides compensateurs de retrait de tailles conséquentes qui améliorent la ténacité du matériau. En ce qui concerne le mûrissement d'un compound SMC par nanostructuration au cours du refroidissement (passage de la transition ordre-désordre), si l'augmentation de la viscosité d'un système réactif UPR + BCP semble suffisamment importante et abrupte, elle est cependant insuffisante en présence des charges ou alors intervient à une température trop faible en raison de l'influence de ces dernières sur la nanostructuration.

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Dinu, Roxana-Mihaela. "Valorisation macromoléculaire des humines, de la kératine et des lignines par copolymères et composites durables." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ4030.

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Abstract:

Des études scientifiques et industrielles sont axées pour remplacer les ressources fossiles par des matières premières renouvelables, pour réduire et valoriser les déchets industriels afin de développer de nouveaux matériaux verts et innovants. La conversion de la lignocellulose en bioraffineries par hydrolyse acide permet la valorisation de cette biomasse en produits plateforme à valeur ajoutée (HMF, FF, LA, etc.), mais provoque également la formation d'un sous-produit : les humines. Les plumes représentent de 5 à 7% de la masse corporelle d'un poulet adulte, étant l'un des principaux déchets générés par l'industrie de la volaille. Sachant que les plumes de poulet sont composées à 91% de kératine, ce déchet peut devenir une source renouvelable importante et utilisée comme alternative aux matières premières fossiles. L'objectif principal de cette thèse fut la valorisation des humines et des plumes de poulet afin de développer des matériaux « durables ». Tout d'abord, des résines à base d'humines ont été conçues, ayant des propriétés variant de flexibles au rigides. Ensuite, ces résines à base d'humines ont été utilisées comme matrice pour préparer de matériaux composites avec des plumes de poulet et de la lignine comme biocharges. Par la suite, des résines thermodurcissables entièrement biosourcées ont été synthétisées par la copolymérisation des humines avec le phloroglucinol diglycidyl éther, un monomère époxy obtenu à partir d'algues. De plus, des composites biosourcés recyclables ont été développés en renforçant les résines thermodurcissables à base d'humines avec diverses fibres non tissées comme les plumes de poulet ou les fibres végétales. Enfin, des matériaux thermodurcis biosourcés à base de diglycidyl éther de résorcinol et de plumes de poulet ou de lignine ont été élaborés. Les études réalisées dans cette thèse proposent la synthèse, l'élaboration et la caractérisation de plusieurs bio-résines et bio-composites répondant aux critères et exigences demandés pour une valorisation industrielle
Scientific and market researches are developed to replace the non-renewable fossil resources with renewable raw materials, and to reduce and valorise the industrial waste in order to develop new innovative green materials. Conversion of lignocellulose during acid-catalysed hydrolysis process leads to the valorisation of this biomass into value added chemical building blocks (HMF, FF, LA, etc.), but also provoke the formation of a dark-coloured by-product called humins. Feathers represent around 5‒7% of the corporal mass of an adult chicken, being one of the main wastes generated by the poultry industry. Knowing that the chicken feathers consist of 91% keratin, this side-product can be an important renewable source used as alternative for fossil derivative materials. The main objective of this thesis was the valorisation of humins and of chicken feathers in order to develop eco-friendly materials. Firstly, humins-based resins have been designed with modulable properties from elastic to rigid. Then, these humins-based resins were used for composites production with chicken feathers and lignin as bio-fillers. Thereafter, to produce fully bio-based thermoset resins, humins were copolymerized with phloroglucinol diglycidyl ether, a green epoxy comonomer from algae. Moreover, recyclable bio-based composites were developed by reinforcing humins-based thermoset resins with various natural non-woven fibers such as chicken feathers and vegetable fibers in order to develop eco-friendly materials for automotive industry. Finally, bio-based thermoset materials based on resorcinol diglycidyl ether, an aromatic epoxy compound derived from wood, and chicken feathers or lignin were developed. The studies developed in this thesis propose the synthesis, elaboration and characterization of several bio-resins and bio-composites fulfilling the criteria and requirements asked for an industrial valorisation

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Amici, Marco. "Hybrid Inorganic / Organic polymers based on methacrylate - polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS®) : morphology and structure - properties relationships." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0004/these.pdf.

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De nouveaux systèmes organiques/inorganiques basés sur des méthacrylates et des polysilsesquioxanes polyédriques (POSS®) ont été synthétisés et caractérisés. La synthèse a été faite par polymérisation radicalaire thermique ou UV. La caractérisation thermique a été faite par RMN, PIR et GPC. Les POSS sont polymérisables avec des monomères organiques après avoir obtenue une bonne dispersion. Les structures et les morphologies, caractérisées par MEB, MET et WAXS, dépendent principalement de la dispersion des POSS dans la matrice organique. En fonction du type de POSS et de leur concentration, on peut avoir plusieurs structures-morphologies qui ont une influence très forte sur les propriétés des systèmes. Les propriétés thermiques, mécaniques et thermomécaniques ont été étudiées. Les POSS changent la densité moyenne de réticulation, quand, dans les systèmes linéaires, les propriétés des systèmes hybrides ont été influencées par la nature des groupes organiques des POSS
Novel hybrid inorganic/organic systems based on methacrylate and polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS ®) have been synthesised and characterised. The synthesis has been performed via either thermally or UV free-radical polymerization. Chemical characterisation has been done with NMR, NIR and SEC. The POSS have been found to be polymerizable with the organic monomers once a good dispersion is ensured. Structure and morphology, characterised by means of SEM, TEM, AFM and WAXS, have been shown to be mainly dependent on the dispersion of the POSS in the organic matrix. Depending on the POSS grade and concentration, one could obtain a wide array of structure-morphologies, from micro-aggregates to a very fine dispersion, probably to the molecular level. In turn, these different morphologies have an influence on the properties of the final systems. Thermal, thermomechanical and mechanical properties have been analysed. The POSS have been shown to change the crosslinking density of the thermosetting networks, while, in thermoplastic systems, the properties of the hybrid systems have been largely influenced by the nature of the organic ligands borne by the POSS

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Renotte-Greco, Dominique. "Création et caractérisations de nouveaux ensimages greffés sur supports silices et fibres de carbone." Pau, 1992. http://www.theses.fr/1992PAUU3008.

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Abstract:

La qualité de l'adhésion entre fibres et matrice au niveau de l'interface joue un rôle primordial sur les propriétés mécaniques des matériaux composites. L'utilisation de techniques physico-chimiques d'analyse telles que la dsc, l'irft, la rmn #1#3c et la cgi nous ont permis de mettre en évidence la réalité du greffage de molécules époxydes sur des supports silices et fibres de carbone. En effet, la présence de groupements amines permet la formation de liaisons covalentes avec des matrices époxydes, maleimides et cyanates, assurant ainsi une meilleure cohésion au composite et de ce fait de meilleures propriétés mécaniques.

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Chan, Yannie Ka Yan. "Evaporation-induced 3-dimensional diblock copolymer micelles micropattern : applications as templated polymeric microwells for cell culture scaffold, bioanalytic arrays and micro-silver networks /." View abstract or full-text, 2004. http://library.ust.hk/cgi/db/thesis.pl?BIEN%202004%20CHAN.

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Abstract:

Thesis (M.Phil.)--Hong Kong University of Science and Technology, 2004.
Includes bibliographical references (leaves 122-133). Also available in electronic version. Access restricted to campus users.

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Douadi-Masrouki, Siham. "Synthèse et caractérisation de films composites dopés par des nanoparticules magnétiques." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066197.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est d’élaborer des films minces composites contrôlables par un champ magnétique en incorporant des nanoparticules dans une matrice composée de copolymère dibloc symétrique s’organisant en lamelles sur un substrat plan. Le copolymère dibloc symétrique P(n-BMA)-b-PS a été synthétisé par ATRP et caractérisé par diverses méthodes. L’objectif étant d’obtenir une masse molaire élevée, supérieure à 100 000 g/mol. Les nanoparticules sont fonctionnalisées par du polystyrène par la méthode du grafting from afin de les rendre compatibles pour qu’elles puissent s’insérer au sein des phases lamellaires. Puis, les films composites sont élaborés par spin coating en incorporant ces nanoparticules -Fe2O3@PS au sein du film de copolymère. Ces films sont formulés par diverses méthodes de caractérisation, notamment par réflectivité des neutrons, afin de rendre compte de l’ordre lamellaire. De nouvelles particules magnétiques à base de maghémite et cobalt, CoxFe(1-x)O. Fe2O3 où le taux de cobalt x est faible (x = 3 et 7 %), sont également présentées et caractérisées.

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Miles, Alexander, Yue Gai, Palash Gangopadhyay, Xinyu Wang, Robert A. Norwood, and James J. Watkins. "Improving Faraday rotation performance with block copolymer and FePt nanoparticle magneto-optical composite." OPTICAL SOC AMER, 2017. http://hdl.handle.net/10150/624970.

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Abstract:

Magneto-optical (MO) composites with excellent Faraday rotation (FR) response were fabricated using iron platinum (FePt) nanoparticles (NPs) and polystyrene-block-poly (2-vinyl pyridine) (PS-b-P2VP) block copolymers (BCPs). Gallic acid functionalized FePt NPs with average core diameters (dcore) of 1.9, 4.9, 5.7 and 9.3 nm have been selectively incorporated into a P2VP domain through hydrogen bonding interactions. The use of copolymer templates to selectively arrange the magnetic NPs guaranteed high MO performance with little trade-off in terms of scattering loss, providing a simple strategy to prepare functional materials for MO applications. As a result, Verdet constants of a 10 wt % loaded 4.9 nm FePt NP composite reached absolute magnitudes as high as similar to-6 x 104 degrees/T-m at 845 nm, as determined by FR measurements at room temperature. At the same time, the MO figure-of-merit was as large as -25 degrees/T in these composites, indicating both excellent MO performance and transparency. The dependence of the nanocomposite FR properties on particle diameter, loading (from 0.1 wt % to 10 wt %) and composite nanostructure were systematically investigated at four infrared wavelengths (845, 980, 1310 and 1550 nm). (C) 2017 Optical Society of America

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Raman, Vinay. "Computational study of self-assembly in block copolymer/superparamagnetic nanoparticle composites under external magnetic fields." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2013. http://hdl.handle.net/1721.1/87530.

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Abstract:

Thesis: Ph. D., Massachusetts Institute of Technology, Department of Chemical Engineering, February 2014..
Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references.
This computational and theoretical study investigates the self-assembly of superparamagnetic nanoparticles and block copolymers under external magnetic fields. A variety of morphological transitions are observed based on the field orientation, nanoparticle loading, and selectivity of the nanoparticles for the blocks. For symmetric block copolymers, chaining of superparamagnetic nanoparticles under in-plane magnetic fields is shown to achieve long range orientational order of the block copolymer nanodomains and is found to be dependent on nanoparticle size, volume fraction and magnetization strength. A critical selectivity of the particles for one nanodomain is observed, above which strong alignment results and below which comparatively disordered structures are formed. Higher magnetization strengths are found to reduce equilibrium defect densities in the nematic-isotropic ordering of lamellar thin films, as corroborated by scaling arguments. For asymmetric coil fractions forming hexagonal block copolymer nanostructure, the inplane field induced chaining of the nanoparticles selective for the minority block, leads to the formation of stripe phases oriented parallel to the magnetic field. Furthermore, in-plane field induced chaining of nanoparticles selective for the majority block leads to alignment of hexagonal morphology with <100> direction oriented parallel to the external magnetic field. Out of plane magnetic fields induce repulsive dipolar interactions between the nanoparticles that annihilate the defects in the hexagonal morphology of the block copolymer when the nanoparticle is selective for the minority block. Honeycomb lattices are obtained using nanoparticles selective for majority block under out of plane magnetic fields for certain specific nanoparticle loadings. Commensurability of nanoparticle size and loadings with the block copolymer structure is critical in optimizing the ordering of the final composite. Kinetics of alignment in block copolymer nanocomposites is studied using External Potential Dynamics (EPD) method, wherein an equivalent evolution equation for potential fields is solved instead of conservation equation for the monomer segments. The dynamics study reveals an interesting interplay of nanoparticle mobility, dipolar interaction strength and nanoparticle-polymer interaction strength on the rate of alignment of domains.
by Vinay Raman.
Ph. D.

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KAIRALLA, ELENI C. "Estudo de hidroxiapatitas revestidas com poli('epsolon'-caprolactona) estrela: processamento e avalição biológica." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2013. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/23510.

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Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-03-03T10:44:47Z No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2015-03-03T10:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Duaux, Gabriel. "Polymères biosourcés issus de LTTM {glucide polyacide carboxylique eau} : Élaboration et applications dans les matériaux carbonés réfractaires." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI119.

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Abstract:

Les matériaux composites carbone/carbone réfractaires sont constitués de charges granulaires carbonées mises en forme à l’aide d’un liant carbonisable. Jusqu’à présent, le liant utilisé est généralement le brai de goudron houille, cancérigène et visé par REACH. Afin de le substituer par un produit plus respectueux de l’environnement et de la santé des manutentionnaires, nous proposons une solution innovante dans ces travaux de thèse. Les glucides, et plus particulièrement les sucres, sont des composés carbonisables possédant un rendement en carbone faible. En présence de polyacide carboxylique, ceux-ci peuvent former un mélange à transition de phase basse température se caractérisant par un eutectique ou une température d’écoulement plus faible que celle de ses constituants pris séparément. Ce type de mélange est capable de réagir à des températures de l'ordre de 100 °C, donc inférieures à celles communément requises pour des réactions d'estérification. Ce comportement s'apparente à celui déjà décrit pour les BADES (Brønsted Acidic Deep Eutectic Solvent). Dans ces conditions sont obtenus des copolymères (ester-co-oside) linéaires et branchés qui conduisent à un réseau poly(ester-co-oside) en poursuivant la réaction sous vide. Par le choix des constituants et le contrôle du temps de réaction, il est possible de piloter la viscosité des polymères pour les utiliser comme liant dans des composites carbone/carbone à charges granulaires. Dans ce cas, nous avons montré que l’utilisation de polyacides carboxyliques présente trois avantages : i) en mélange avec des sucres, des LTTMs (Low Transition Temperature Mixtures) liquide à température ambiante sont formés, ce qui facilite leur utilisation dans le procédé, ii) ils servent de réactif et de catalyseur pour la polymérisation des sucres et iii) ils permettent d’augmenter le rendement en carbone des liants. Ces résultats sont très prometteurs pour la fabrication de composites carbone/carbone réfractaire comme électrode pour l’électrolyse de l’alumine
Refractory carbon/carbon composite materials consist of carbonaceous granular fillers shaped with a carbonisable binder. Until now, the binder used has generally been coal tar pitch, which is carcinogenic and covered by REACH. In order to replace it with a product that is more respectful of the environment and of the health of handlers, we are proposing an innovative solution in this thesis work. Carbohydrates, and more particularly sugars, are carbonisable compounds with a low carbon yield. In the presence of polycarboxylic acid, they can form a low transition temperature mixtures characterised by a eutectic or a lower flow temperature than that of its constituents taken separately. This type of mixture is capable of reacting at temperatures of the order of 100°C, thus lower than those commonly required for esterification reactions. This behaviour is similar to that already described for BADES (Brønsted Acidic Deep Eutectic Solvent). Under these conditions, linear and branched (ester-co-oside) copolymers are obtained which lead to a poly(ester-co-oside) network by continuing the reaction under vacuum. By choosing the constituents and controlling the reaction time, it is possible to control the viscosity of the polymers for use as a binder in carbon/carbon composites with granular fillers. In this case, we have shown that the use of polycarboxylic acids has three advantages: i) when mixed with sugars, LTTMs (Low Transition Temperature Mixtures) that are liquid at room temperature are formed, which facilitates their use in the process, ii) they act as a reagent and catalyst for the polymerisation of sugars and iii) they make it possible to increase the carbon yield of the binders. These results are very promising for the manufacture of refractory carbon/carbon composites as an electrode for alumina electrolysis

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D'Agosto, Franck. "Synthèse de polymères multifonctionnels à architecture contrôlée pour l'immobilisation de sondes nucléiques." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10177.

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Dissertations / Theses on the topic 'Copolymars composites'

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