Ce travail concerne la synthèse de copolymères thermoassociatifs hydrosolubles par copolymérisation radicalaire contrôlée, RAFT/MADIX par transfert de chaîne par addition-fragmentation réversible. Ces polymères, de type peignes statistiques, sont constitués d'un squelette hydrophile poly(acrylamide)-stat-poly(2-acrylamido-2-méthyl-1-propane sulfonate de sodium) (PAM-stat-PAMPS) et de chaînes latérales à LCST (température critique inférieure de démixtion) de type polyoxyalkyleneamines via un macromonomère de Jeffamine®. L'association de ces chaînes latérales en microdomaines hydrophobes au-dessus de leur température de transition confère au polymère des propriétés de thermoépaisissement sous un gradient de cisaillement constant. Les conditions de synthèse (température, extrait sec, concentration en agent de transfert) des polymères ont été optimisées afin d'obtenir des polymères de ultra-hautes masses présentant peu de réticulation et de branchement, générés par le transfert au polymère parasite induit par le macromonomère de Jeffamine en copolymérisation. Des méthodes de caractérisation poussées ont été mises en œuvre afin de déterminer les paramètres diminuant la réticulation des polymères comme la rhéologie dynamique, la rhéocinétique et la chromatographie d'exclusion stérique couplée à une technique de diffusion de la lumière. Le pouvoir viscosifiant de ces polymères a été vérifié en rhéologie sous écoulement en régime semi-dilué. |
This thesis deals with the synthesis of watersoluble thermoassociating polymers via controlled radical copolymerization by reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT/MADIX. These statistical polymers are made of poly(acrylamide)-stat-poly(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt) hydrophilic backbone and polyoxyalkyleneamine LCST (lower critical solution temperature) side chains (Jeffamine® macromonomer). The intermolecular side chains associations in hydrophobic microdomains lead to thermothickening properties under constant shear rate. Synthesis parameters were optimized (temperature, solid content, transfer agent concentration) in order to obtain ultra-high molecular weights polymers with few cross-linking and branching derived from undesirable transfer to Jeffamine macromonomer during the copolymerization. Rigorous characterization methods, such as rheokinetic, dynamic rheology and size exclusion chromatography coupled with light scattering techniques, were applied to determine which parameters decreased cross-linking. The viscosifying properties were monitored in steady state rheology in semi-dilute regime. |