Mobilité interfaciale dans les films polymères vitrifiables : est-elle déterminée par le mouvement collectif ou l’énergie intramoleculaire ?
Langue Anglais
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Auteur : Demydiuk, Fedir
Date de soutenance : 13-12-2021

Directeur(s) de thèse : Meyer, Hendrik - Paul, Wolfgang

Établissement de soutenance : Strasbourg - Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Physique de la matière condensée
Classification : Physique

Mots-clés libres : Films polymères supportés, Polybutadiène, Simulations de dynamique moléculaire, Transition vitreuse, Relaxation diélectrique, Gradients de relaxation, Barrières intramoléculaires
Mots-clés :
  • Dynamique moléculaire - Simulation, Méthodes de
  • Polymères - Propriétés mécaniques
  • Transition vitreuse
Résumé : L'influence des barrières énergétiques de torsion intramoléculaires sur la structure et la dynamique du copolymère aléatoire cis-trans du 1,4-polybutadiène (PBD) a été étudiée au moyen de simulations classiques de dynamique moléculaire. Le PBD en phase volumique et un film de ~10 nm d'épaisseur supporté par une paroi de graphite ont été simulés à l'aide d'un modèle chimiquement réaliste d'atomes unifiés, qui comporte des potentiels de torsion (dièdre). Les simulations ont également été effectuées avec des potentiels dièdres réduits, ainsi que sans potentiel dièdre. Il est démontré que la présence des dièdres renforce l'effet de cage dans la masse, ce qui ralentit la dynamique de plusieurs ordres de grandeur, déplaçant ainsi la température de transition vitreuse vers des valeurs plus élevées par rapport au modèle sans dièdres. En revanche, la densité et la structure du PBD en phase volumique ne sont pratiquement pas affectées par les dièdres. De la même manière, les dièdres déterminent l'ordre de grandeur de la dynamique dans les films. Leur désactivation n'entraîne pas de changements notables du profil de densité des films, non seulement dans la région centrale, semblable au volume, mais aussi aux interfaces. La dynamique a été étudiée par une analyse à résolution de couche des déplacements carrés moyens (MSD) et de l'autocorrélation du moment dipolaire des monomères (relaxation diélectrique). L'extraction des temps de relaxation structurelle a montré que le confinement imposé par la paroi de graphite et la surface libre est le facteur dominant dans la modification des gradients de mobilité interfaciale par rapport à l'ordre de grandeur.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2021STRAE032
Type de ressource : Thèse