Waterborne Nanostructured Adhesives - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2008

Waterborne Nanostructured Adhesives

Adhésifs nanostructurés en voie émulsion

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Abstract

We studied adhesive and deformation properties of soft polymer films made from nanostructured latex particles. A methodology based on two rheological criteria and suitable for all kinds of PSA has been proposed to optimize adhesive performances. It allowed us to identify strategies to improve the balance between adhesion and cohesion of PSA prepared from core-shell latex particles. An interesting strategy is the activation of an interparticle crosslinking reaction during the drying of the film. The heterogeneity of the network has been varied without changing the monomer composition. This crosslinking reaction has a spectacular effect on nonlinear properties of the materials. These properties are well described by a nonlinear model constructed from the combination of the Upper-Convected Maxwell model and the Gent model. Best results are obtained with PSA prepared from latex particles with a fine and crosslinked shell and a soft only slightly crosslinked core. With a more empirical approach, promising adhesive performances have been obtained with PSA prepared from in situ tackified latexes synthesized by miniemulsion polymerization. Keywords: Adhesion, waterborne PSA, Latex particle, Heterogeneous structure, Linear viscoelasticity, Nonlinear viscoelasticity, Nonlinear elasticity.
Nous avons étudié les propriétés d'adhésion et de déformation de films de polymères adhésifs préparés à partir de particules de latex nanostructurées. Une méthodologie basée sur deux critères rhéologiques et applicable à tout type de PSA a été proposée pour optimiser les performances adhésives. Elle nous a permis d'identifier des stratégies permettant d'améliorer le compromis entre propriétés adhésives et cohésives dans le cas particulier de PSA préparés à partir de particules de latex ayant une morphologie cœur-écorce. Une stratégie intéressante est l'activation d'une réaction de réticulation interparticule pendant le séchage du latex. Nous avons fait varier l'hétérogénéité du réseau tout en gardant constante la composition en monomères. Nous avons montré l'effet remarquable de cette réaction de réticulation sur les propriétés en grandes déformations de nos matériaux. Ces propriétés sont assez bien décrites par un modèle non-linéaire combinant le modèle de Maxwell sur convecté et le modèle de Gent. Les meilleurs résultats d'adhésion sont obtenus pour des matériaux caractérisés par un net ramollissement à déformations intermédiaires suivi d'un rhéodurcissement. Ce comportement est notamment obtenu pour des PSA préparés à partir de particules de latex ayant une fine écorce assez réticulée et un cœur très mou. Dans un registre plus industriel, des performances adhésives prometteuses ont été obtenues avec des PSA préparés à partir de latex tackifiés in situ synthétisés par polymérisation en miniémulsion.
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Dates and versions

pastel-00004244 , version 1 (22-10-2008)

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  • HAL Id : pastel-00004244 , version 1

Cite

Fanny Deplace. Adhésifs nanostructurés en voie émulsion. Chimie. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00004244⟩
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