Elaboration et caractérisation des membranes polymères composites

Abstract

Nous avons élaboré, par évaporation de solvant, des membranes polymères composites, à base de triacétate de cellulose, nous avons utilisé comme additifs un plastifiant et deux liquides ioniques. Après élaboration, nous avons effectué la caractérisation des membranes par différentes méthodes : mesure de l’épaisseur, microscopie électronique à balayage, spectroscopie infrarouge, mesure d’angle de contact, analyse thermogravimétrique et traction mécanique. Cette caractérisation nous a permis de connaitre le profil d’épaisseur de nos membranes, et nous avons déduit que ce dernier peut être contrôlé. La porosité des membranes est également modulable d’après ce que montre l’analyse MEB qui montre aussi que les membranes élaborées peuvent être symétriques ou asymétriques selon leur composition. Nous n’avons pas constaté d’interaction entre le plastifiant et la matrice polymère, mais l’analyse thermique nous laisse supposer des interactions entre les liquides ioniques et le polymère utilisé. Les différents additifs utilisés ont un effet sur l’hydrophilicité des membranes. L’analyse thermogravimétrique a montré que le triacetate de cellulose est d’une résistance thermique assez élevée pour des applications de perméation gazeuse. La matrice polymère seule est rigide, mais par ajout de plastifiant et des liquides ioniques, elle devient plus élastique mais moins résistante à la rupture. Nous avons aussi soumis les membranes élaborées à des tests de perméation gazeuse en utilisant comme gaz : l’oxygène, le dioxyde de carbone et l’azote. Nous avons trouvé que la perméabilité aux trois gaz devient plus importante en présence des additifs utilisés, et par addition de ces derniers, les membranes deviennent plus sélectives pour le dioxyde de carbone et moins sélectives pour l’oxygène.