Interaction Polymères

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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Aboubakr Belkaïd – Tlemcen –
Faculté des Sciences
MEMOIRE
Présenté pour l’obtention du diplôme de MASTER
en Science de la matière
Spécialité : Physique des gaz et des plasmas
Par : GHERRAS Saïd
Thème :
Interaction Polymères-Plasma: fonctionnalisation de surface
de polymères par plasma à la pression atmosphérique.
Soutenu publiquement, le 09 / 06 /2016, devant le jury composé de :
Mr. B. LIANI
Professeur
Univ. Tlemcen
Président
Mr. A. BOUSSAID
Professeur
Univ. Tlemcen
Encadreur
Mr. B. BOUHAFS
Professeur
Univ. Tlemcen
Examinateur
Année Universitaire 2015 / 2016

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Remerciement
Je remercie le bon DIEU tout puissant de m’avoir donné le
courage, la volonté et la patience de mener à terme ce travail.
La réalisation de ce mémoire a été possible grâce au concours de
plusieurs Personnes à qui je voudrais témoigner toute ma
reconnaissance.
Au terme de ce projet je tiens à remercier Monsieur A.
BOUSSAID, mon encadreur pour l’assistance qu’il m’a prêté, son
soutien, l'excellence de son accompagnement, ses conseils avisés
pendant toute la durée de ce travail.
J’adresse mes sincères remerciements à tous mes enseignants,
intervenants et toutes les personnes qui par leurs paroles, leurs écrits,
leurs conseils et leurs critiques ont guidé mes réflexions et ont accepté
à me rencontrer et répondre à mes questions durant mes recherches.
J’exprime également ma gratitude à tous les enseignants qui ont
collaboré à ma formation depuis mon premier cycle d’étude jusqu’à la
fin de mon cursus universitaire.
Je remercie mes très chers parents, qui ont toujours été là pour
moi, « Vous avez tout sacrifié pour vos enfants n’épargnant ni santé ni
efforts. Vous m’avez donné un magnifique modèle de labeur et de
persévérance. Je suis redevable d’une éducation dont je suis fier ».

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Je remercie mes frères Tahar et Larbi, et mes chères sœurs Amina
et Chaimaa pour leur encouragement, leur tendresse, leur complicité et
leur présence malgré la distance qui nous sépare.
Mes profonds remerciements vont à mes chers amis
BENGHLIMA Amine et TEBSI Meriem, pour leur amitié, leur soutien
inconditionnel et leurs encouragements.
J’adresse une particulièrement affective à toute ma famille ainsi
qu'à mes amis de l’Université ABDELMALAK Ahmed, BOUABSA et
SMAHI Housseyen qui ont rendu agréable nos longue années d’études.
Mes remerciements vont enfin à toute personne qui a contribué de
près ou de loin à l’élaboration de ce travail.

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Sommaire
INTRODUCTION GÉNÉRALE ……………………………………………………….……8
Chapitre 1. LES PLASMAS
1.1 Définition du plasma ………………………………………………………………..…..10
1.2 Paramétrés physiques des plasmas ……………………………………………………….11
1.2.1 La densité n …………………………………………………………………………11
1.2.2 Le degré d'ionisation α ...…………………………………………………………….11
1.2.3 La longueur de Debye λD ……………………………………………………………11
1.2.4 Le libre parcours moyen ……………………………………………………………12
1.2.5 La température du plasma ...…………………………………………………………12
1.3 Classification des plasmas ………………………………………………………………12
1.3.1 Plasmas chauds ……………………………………………………………………...12
1.3.2 Plasmas froids.……………………………………………………………………….13
1.4 Production de ……………………………………………………………………………14
1.4.1 Le chauffage …………………………………………………………………………14
1.4.2 L'absorption de rayonnement ………………………………………………………..15
1.4.3 Les décharges électriques …………………………………………………................16
1.4.3.1 Régimes de décharge dans un gaz ………………………………………………..16
1.4.3.2 La décharge couronne …………………………………………………………...17
1.4.3.3 La décharge barrière diélectrique (DBD) ……………………………………….18
1.4.3.3.1 Définition et caractéristiques générales d’une DBD …………………………18
1.4.3.3.2 Les deux grands régimes de DBD: les modes filamentaire et homogène ...…19
1.4.3.3.2.1 Importance du paramètre P×d ………………………………………..….20
1.4.3.3.2.2 Classification de BDB homogènes ………………………………………20
Chapitre 2. LES POLYMÈRES
2.1 Introduction ………………………………………………..…………………………….27
2.2 Propriétés des matériaux polymères ………………………..……………………………28

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2.2.1 Propriétés thermiques, les thermodurcissables et les thermoplastiques …………….29
2.2.2 Propriétés mécaniques, transition vitreuse …………………………………………..30
2.3 Les microstructures des polymères seuls (homopolymères) …………………………...31
2.3.1 Structures amorphes ………………………………………………………………..31
2.3.1.1 Polymères thermoplastiques ……………………………………………………31
2.3.1.2 Polymères thermodurcissables …………………………………………………31
2.3.1.3 Élastomères …………………………………………………………………….31
2.3.2 Structures semi-cristallines ………………………………………………………...32
2.3.3 Les sphérolites ……………………………………………………………………...33
2.4 Les conditions de la cristallisation ……………………………………………………..33
2.5 Les fibres ………………………………………………………………………………34
2.6 Les microstructures des polymères associés …………………………………………..35
2.7 Les additifs …………………………………………………………………………….35
2.8 Les mousses de polymères …………………………………………………………….35
2.9 Les polymères renforcés ou composites ………………………………………………35
2.10 Les mélange de polymères …………………………………………….…………….36
2.11 Les copolymères ……………………………………………………………………..37
2.12 Les élastomères thermoplastiques …………………………………………………...37
2.13 Propriétés physiques ………………………………………………………………...37
2.14 Effet de la température sur l’état structural …………………………………………38
2.14.1 État vitreux ……………………………………………………………………...38
2.14.2 État caoutchoutique ……………………………………………………………...38
2.14.3 État fluide ………………………………………………………………………..39
2.14.4 Paramètres influençant la Tg …………………………………………………….39
2.15 La polymérisation ……………………………………………………………………40
2.15.1 La polymérisation par étapes …………………………………………………….40
2.15.2 La polymérisation en chaîne …………………………………………………….40