Comportement thermo-rhéologique de solutions de surfactants non ioniques
Résumé
In the present article, we investigate the thermorheological behavior of a non-ionic surfactant solution (Pluronic F127). The material, which consists of networks of poly(oxyethylene), PEO, and poly(oxypropylene), PPO, forms spherical micelles for a weight fraction of 20 %. The micelle solution presents a Newtonian behavior at 20°C and a shear-thinning behavior for temperatures higher than 22°C. Rheological measurements show that the viscosity increases rapidly around the temperature T c = 22°C; calorimetric measurements confirm the presence of this transition. The variation of viscosity is investigated through the variation of both shear rate and temperature. A four parameters viscosity model is proposed for fitting preliminary data and leads to satisfactory predictions of the temperature dependence of the rheological parameters.
Cette étude a porté sur la caractérisation thermo-rhéologique de solutions de surfactants non-ioniques présentant une transition entre deux phases (micellaire-cristalline) en fonction de la température. La solution étudiée est une solution de copolymères triblocs, composés de poly(oxyde d'éthylène), PEO, et de poly(oxyde de propylène), PPO, commercialisée par BASF sous le nom de Pluronic F127. Le Pluronic F127 forme des micelles sphériques pour des concentrations massiques de l'ordre de 20 %. La caractérisation rhéologique de la solution de micelles pour une température de 20°C a permis d'observer un comportement newtonien. Lorsque la température augmente, la solution étudiée présente un comportement rhéofluidifiant jusqu'à l'obtention d'une phase cristalline. Les résultats obtenus montrent une variation brutale de la viscosité autour d'une température T c = 22°C ; des mesures de calorimétrie différentielle (DSC) confirment cette transition. Cette variation de viscosité est analysée en fonction de la vitesse de cisaillement et de la température. Une modélisation à travers un modèle de viscosité à quatre paramètres est proposée et donne des résultats satisfaisants, mettant en évidence la dépendance en température des paramètres du modèle.
