Structure des nanocomposites
Nanocomposites polymères/silicates en feuillets

3.1 Morphologie des nanocomposites

• Suivant la méthode envisagée pour l’élaboration, la nature de l’argile utilisée (organiquement modifiée ou non) ou encore la matrice polymère, il est possible d’obtenir principalement trois types de structures différentes.

  • Un premier type correspond à la structure d’un polymère chargé conventionnel (microcomposite), dans lequel l’argile n’est dispersée au mieux que sous forme de particules primaires ou encore d’agglomérats (figure 4a ) et le polymère ne s’intercale pas entre les feuillets d’argile.

  • La première structure typique des nanocomposites est la structure dite intercalée (figure 4b ). Dans ce cas, l’argile est dispersée sous forme d’empilements de plaquettes plus ou moins interconnectées appelés tactoïdes. Les chaînes de polymère pénètrent entre les feuillets d’argile provoquant une extension de l’espace interfoliaire, tout en préservant l’empilement régulièrement ordonné de l’argile.

  • Enfin, lorsque les feuillets d’argile sont complètement et uniformément dispersés dans la matrice polymère, on parle alors d’une structure exfoliée ou délaminée (figure 4c ). L’empilement régulier disparaît pour donner une structure ne présentant aucun ordre à l’échelle locale. Cette dernière morphologie est la plus intéressante car elle permet d’avoir une interaction maximale entre les feuillets d’argile et la matrice polymère ; la quasi-totalité de la surface d’interfaces est concernée.

    Pour visualiser la morphologie des nanocomposites deux outils sont couramment utilisés : la diffraction des rayons X (DRX) et la microscopie électronique en transmission (MET). Ils fournissent des informations complémentaires sur la dispersion des argiles au sein de la matrice polymère.

• La diffraction des rayons X (DRX) est particulièrement adaptée à l’étude des structures intercalées. La position du pic de diffraction du plan basal [001] d’empilement des feuillets donne une évaluation directe de l’espacement entre...