Films de Langmuir de polymères

La méthode des films de Langmuir est utilisée pour étudier l’effet du confinement à 2D sur les propriétés de mélange de polymères, pour synthétiser des RIP bidimensionnels ou encore pour étudier les relations structure-propriétés conductrices de polymères conducteurs. Les films, d’épaisseur monomoléculaire et de densité contrôlée, sont étudiés à l’interface eau-air puis transférés sur substrat solide pour obtenir des nanorevêtements polymères.

• Le comportement de plusieurs mélanges 2D de polymères s’est révélé significativement différent de celui en volume. Par exemple, en combinant un polymère à caractère hydrophobe (polybutadiène ou PDMS) et un polymère plutôt hydrophile (dérivé de cellulose), la miscibilité a été mise en évidence sur une gamme de composition ou de pression de surface p alors qu’en 3D, une séparation de phases se produit en toutes proportions. Les travaux se poursuivent dans le cadre de l’ANR IPNanocoat où des diagrammes de phases p-composition d’une large gamme mélange de polymères sont étudiés expérimentalement et théoriquement.
• La synthèse de semi-RIP et RIP 2D est développée à l’interface eau-air, en combinant par exemple voie radicalaire et acétalisation. Le contrôle des réactions de réticulation et de la pression de surface a permis d’obtenir différentes morphologies et d’éviter, dans certaines conditions, la séparation de phase, comme à 3D. Des nanorevêtements polymères, stabilisés par la réticulation, sont développés actuellement (ANR IPNanocoat).
• Les relations entre la structure, la morphologie et les propriétés conductrices de films de polymères conducteurs électroniques ultra-minces élaborés à l’interface eau-air sont étudiées. Des bicouches de 4 nm hautement organisées de poly(3-hexylthiophène) dopé in situ ont par exemple été obtenues.

Mots-clés: Langmuir-Blodgett, séparation de phase, structure, morphologie
 

Sélection de publications récentes (ou brevets)

F. Haroun, A. El Haitami, P. Ober, E. H. G. Backus, S. Cantin; Polymer 257, 125271 (2022). https://doi.org/10.1016/j.polymer.2022.125271
A.-S. Vaillard, A. El Haitami, L. B. Dreier, P. Fontaine, F. Cousin, P. Gutfreund, M. Goldmann, E. H. G. Backus, S. Cantin; Langmuir 38, 2538-2549 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c03084
H. Fernandez, A. El Haitami, S. Spagnoli, P. Fontaine, S. Cantin. Macromolecules 57, 7184–7196 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.macromol.4c00994
H. Fernandez, A. El Haitami, A. Hemmerle, C. Shen, P. Jordt, R. P Giri, P. Fontaine, S. Cantin. Polymer 294, 126719 (2024). https://doi.org/10.1016/j.polymer.2024.126719