RHÉOLOGIE ET MOUILLAGE DE SOLUTIONS DILUÉES A CONCENTRÉES DE POLYISOBUTYLÈNE DE HAUT POIDS MOLÉCULAIRE

Khaled S. KHALIL

L’étude des propriétés rhéologiques de solutions de polyisobutylène (PIB) remonte au début des années 50[JO52]. Mais actuellement, l’utilisation accrue de ces matériaux dans de nouveaux domaines d’activités industrielles, conduit à approfondir d’avantage encore l’étude de certaines de leurs propriétés afin d’optimiser les procédés de mise en forme.

Les caractéristiques diverses du PIB, comme son  imperméabilité aux gaz, le fait qu’il soit chimiquement inerte,  sa flexibilité, sa solubilité dans un nombre de solvants etc. [EC93], font de lui un matériau spécialement intéressant. Par conséquent, ses domaines d’application sont très larges et couvrent plusieurs secteurs d’activités. Il est utilisé sous forme de films dans l’industrie pharmaceutique et alimentaire, sous forme de tuyaux flexibles, de "pâte" pour des produits adhésifs ou colmatage, ou encore sous forme d’additif dans des huiles, etc..

Dans certains procédés, la connaissance du comportement théologique du matériau suffit pour sa mise en forme, tandis que dans d’autres, en enduction par exemple, la connaissance des propriétés des mouillage du liquide, qui jouent un rôle dans le contrôle de l’épaisseur du film déposé, est nécessaire.

Dans la littérature, les travaux traitant simultanément ces deux aspects sont rares. Néanmoins,  récemment, une thèse [LE94], a concerné les propriétés rhéologiques et de mouillage  des solutions de polyacrylamides principalement, a  été  soutenue. Ce présent travail est consacré à l’étude des solutions de PIB.

Après un rappel bibliographique sur les principales propriétés rhéologiques et de  mouillage des fluides, ainsi que les principales techniques de mesures employées, une caractérisation rhéologique en cisaillement sur des rhéomètres rotatifs sera traitée dans  le deuxième chapitre. Cette caractérisation d’une large gamme de concentration (0.03% à 8.5%) constitue une étape globale du PIB depuis  la solution diluée jusqu’au fondu.

  Nous décrivons, dans le troisième chapitre, quelques phénomène et anomalies liés à la préparation de telles solutions et à leur comportement rhéologique dans le temps. Une partie de ce chapitre est également consacrée aux instabilités d’écoulement des solutions de PIB et d’un fluide standard SI survenant lors des essais rhéométriques.

L’étude des propriétés de mouillage sera effectuée par des mesures en statique et en dynamique dans lesquelles le corps des mesures mobile par rapport au fluide. Afin de mieux comprendre la spécificité des solutions de polymère, nous avons aussi étudié une série de fluides newtoniens de même  tention superficielle et de  même viscosité.

Le quatrième sera entièrement consacré à l’étude de la dynamique de formation du ménisque de liquide sur une paroi solide verticale (lame de platine), pour des solutions de polymère, et des mélanges de solvants.

 Le mouillage endynamique, d’une lame de platine par les même fluides sera l’objet d’étude de dernier chapitre.