Propriétés des copolymères biséquencés polyoxyéthylène-polystyrène

Résumé

La cinétique de croissance des monocristaux d'un copolymère biséquencé Polyoxyéthylène-Polystyrène a été étudiée en solution diluée, par dilatométrie et par observation directe sous microscope optique. On a examiné systématiquement l'influence des traitements thermiques de la solution sur la cinétique de cristallisation et sur la morphologie des cristaux. A température constante, cette cinétique dépend essentiellement du nombre et de la nuture des germes. On a pu différencier deux sortes de germes: ceux prédéterminés par le traitement thermique de la solution, et ceux apparaissant sporadiquement après une période d'incubation. Les différents processus cinétiques ont été comparés en faisant intervenir le périmètre de croissance et la taille moyenne pondérale des cristaux. Cette comparaison a permis d'adapter la théorie d'Avrami à la cristallisation des polymères à partir de leurs solutions, et de relier l'un des paramètres de cette théorie à la morphologie plus ou moins complexe des cristaux. On a précisé aussi la cinétique de croissance isotherme des cristaux monolamellaires. Enfin, les volumes partiels en solution ont été comparés aux valeurs calculées à partir de la composition du copolymère, en admettant l'additivité de volume de ses constituants.

Summary

Kinetics of growth of single crystals of a two-block copolymer poly-(ethylene-oxyde)-polystyrene in solution was investigated dilatometrically and under the optical microscope. The influence of thermal treatments of the solution on crystallization kinetics and on crystal morphology is studied systematically. At constant temperature, kinetics depends mainly on the number and on the nature of nuclei: Two types of nuclei were identified: those predetermined by the thermal history of the solution and those which appear sporadically after an incubation period. The different kinetics are compared on the basis of growth perimeters and weight average sizes of the crystals. This comparison allowed us to adapt Avrami's theory to the crystallization of polymers from dilute solutions, and to relate one of the parameters of this theory to the more or less complicated crystal habits. The isothermal growth kinetics of monolayer crystals are also specified. Finally, partial volumes in solution are compared to the values calculated from the composition of the copolymer, assuming additivity of the volumes of the components.

Zusammenfassung

Die Kinetik des Kristallwachstums von Einzelkristallen eines Zweiblockcopolymeren Poly-Äthylenoxid-Polystyrol in Lösung wurde dilatometrisch und unter dem optischen Mikroskop untersucht. Der Einfluß thermischer Behandlung der Lösung auf Kristallisationskinetik und Kristallmorphologie wird systematisch studiert. Bei konstanter Temperatur hängt die Kinetik hauptsächlich von Zahl und Natur der Keime ab. Zwei Typen von Keimen ließen sich identifizieren: diejenigen, die durch die thermische Vorgeschichte der Lösung verbestimmt sind, und diejenigen, die sporadisch nach einer Inkubationsperiode erscheinen. Die verschiedene Kinetik wird auf Basis der Wachstumsperimeter und der Gewichtsmittelgrößen der Kristalle behandelt. Dieser Vergleich erlaubt uns, die Avramische Theorie der Kristallisation Polymerer aus verdünnten Lösungen anzuwenden und einen der Parameter dieser Theorie mit den mehr oder weniger komplizierten Kristallformen in Beziehung zu setzen. Die isotherme Wachstumskinetik von Einschichtkristallen ist auch ausgeführt. Schließlich werden die Partialvolumen in Lösung verglichen mit den Werten, die sich aus der Zusammensetzung der Copolymeren errechnen, wenn man die Additivität der Volumen der Komponenten annimmt.