Des petites billes (de silice) bien sages, coiffées et rangées: les nanocomposites vus par diffusion aux petits angles
Résumé
Les nanocomposites de polymère sont des matériaux dont la matrice polymère est renforcée par des nanoparticules (NPs), comme par exemple des NPs de silice. Pouvoir contrôler la structuration de ces dernières au sein de la matrice est un vieux rêve, parce que l’on espère pouvoir ajuster les propriétés macroscopiques via la microstructure. Dans un premier temps, nous montrerons quelques exemples d’analyse structurale de nanocomposites par diffusion de rayonnement aux petits angles, simulation numérique, et microscopie électronique [1]. Ces études mettent en évidence le caractère en partie hors équilibre de ces structures. Ces dernières années, un paramètre de contrôle des structuration des NPs à l’équilibre est apparu [2-4] : le greffage de chaînes de polymère à la surface des NPs. Il permet de contrôler l’agrégation des NPs, et d’obtenir des structures anisotropes essentiellement visualisées par TEM. Même si cela n’a pas encore trouvé d’écho dans la littérature de mode, la coiffure semble donc être liée au rangement, au moins pour les toutes petites billes. Pour finir, nous discuterons d’un modèle structural développé pour des systèmes plus proches des applications industrielles, et nettement moins enclins à une structuration ordonnée, malgré les efforts de greffage [5].
Références:
1 A. Banc, A.-C. Genix, M. Chirat, C. Dupas, S. Caillol, M. Sztucki, J. Oberdisse, Macromolecules 2014, 47 (9), 3219–3230
2 A. El Harrak, G. Carrot, J. Oberdisse, Ch. Eychenne-Baron, F. Boué, Macromolecules 2004, 37, 6376-6384
3 P. Akcora et al, Nature Mat 2009, 8, 354-359
4 S. Kumar, N. Jouault, B. Benicewicz, T. Neely Macromolecules 2013, 46, 3199-3214
5 G. P. Baeza, A.-C. Genix, C. Degrandcourt, L. Petitjean, J. Gummel, M. Couty, J. Oberdisse, Macromolecules 2013, 46, 317−329