Etude des propriétés et des lois de comportement mécaniques à différentes échelles de polyesters par WAXS et spectroscopie Raman in situ

L'étude du comportement thermique des deux polymères a été réalisée en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) tout en effectuant simultanément des acquisitions Raman. L'analyse de certaines zones spectrales a permis de déterminer précisément le taux de cristallinité. Ces résultats ont ensuite été comparés à ceux obtenus par DSC et par WAXS. En outre, ces analyses ont rendu possible le suivi des changements conformationnels des polymères au cours des cycles thermiques, en particulier ceux associés aux transitions microstructurales, comme la transition vitreuse, la cristallisation et la fusion. Les critères Raman de cristallinité obtenus ont par la suite été appliqués aux essais de traction. En mettant en corrélation leur évolution avec le taux d'orientation, il a été possible de détecter et de quantifier les mésophases. Ces dernières constituent un état intermédiaire essentiel entre les états amorphe et cristallin des polymères lors du processus de cristallisation induite sous contrainte, et leur présence influe de manière directe le comportement mécanique du polymère.

Par ailleurs, grâce à l’ensemble des données WAXS et Raman obtenues de manière in situ à un essai de traction uniaxiale, les micromécanismes de déformation ont été identifiés et mesurés en temps réel avec la déformation et la contrainte locales et la contribution de chacune des phases du polymère (amorphe, cristalline) a été décolérée en considérant le rôle des molécules de lien et finalement mise en relation avec le comportement macroscopique. Ensuite, deux protocoles identifiés et trouvés dans la littérature seront appliqués. Le premier se base sur des clichés 2D WAXS et permet d’évaluer la déformation dans la phase cristalline. La deuxième relève de la théorie de Grüneisen et utilise les spectres Raman. En partant des mesures de décalage en position de bandes de diffusion particulière, elle donne accès au tenseur des déformations dans les phases amorphe et cristalline du polymère.

Thèse soutenue par Mouad Bouita