Composites copolymères-nanoparticules : I. Période lamellaire dans le régime des “petites nanoparticules"

B. Hamdoun; D. Ausserré; V. Cabuil; S. Joly.

doi:doi:10.1051/jp2:1996194

Numéro		J. Phys. II France Volume 6, Numéro 4, April 1996


Page(s)		503 - 510
DOI		https://doi.org/10.1051/jp2:1996194

DOI: 10.1051/jp2:1996194
J. Phys. II France 6 (1996) 503-510

Composites copolymères-nanoparticules : I. Période lamellaire dans le régime des "petites nanoparticules"

B. Hamdoun¹, D. Ausserré¹, V. Cabuil² and S. Joly.¹

¹ Laboratoire de Physique de l'Etat Condensé URA CNRS N° 807, Université du Maine, BP 535, 72017 Le Mans Cedex, France
² Laboratoire de Physico-chimie Inorganique, Université P. & M. Curie, Tour 54, 75252 Paris Cedex 05, France

(Reçu le 23 mai 1995, révisé le 18 septembre 1995, accepté le 9 janvier 1996)

Abstract
In the new composite materials made of lamellar diblock copolymer and ferrofluidics, the lamellar period L is experimentally shown to depend on the volume fraction $\Phi$ of nanoparticles according to: $L=L_0(1+\Phi/3)$ , where $L_0=L(\Phi=0)$ , while $L=L_0(1+\Phi)$ was rather expected. Knowing that the particles are exclusively located into one of the two polymeric components, we show that these two laws can be established in a simple way from two different assumptions about the spatial distribution of nanoparticles in the host layers. The hypothesis of particles confined in the center of the layers is finally rejected.

Résumé
Une étude expérimentale nous montre que dans les nouveaux matériaux composites élaborés récemment à partir de copolymères diblocs lamellaires et de ferrofluides, la période lamellaire L varie avec la fraction volumique de nanoparticules d'une façon à peu près bien décrite par une loi $L=L_0(1+\Phi/3)$ , où $L_0=L(\Phi=0)$ , alors qu'on attendait plutôt $L=L_0(1+\Phi)$ . Sachant les nanoparticules localisées dans l'une des deux espèces du copolymère, nous montrons comment ces deux lois s'obtiennent théoriquement à partir de deux hypothèses fortes très différentes sur la distribution des particules à l'intérieur des domaines hôtes. Celle qui conduit à des prédictions infirmées par l'expérience est finalement écartée.