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Il est fréquent lorsqu’on pense aux polymères organiques d’y associer spontanément l’image d’un isolant. Or depuis les années 80, on sait notamment grâce aux travaux de Mac- Diarmid et ces collaborateurs [1] que de simples modifications sur des plastiques connus jusque là d’être les meilleurs isolants permettent d’avoir des plastiques conducteurs à un taux de conduction qui dépasse certains métaux tel que le cuivre. Ainsi, les polymères peuvent aussi conduire le courant ! Cette découverte a donné lieu en 2000 à l'attribution du prix Nobel de chimie à Alan J Heeger G. MacDiarmid et Hi. Shirakawa car elle à ouvert la voie aux ‹‹Métaux Synthétiques››. Ces matériaux font, encore aujourd'hui, l'objet de nombreuses recherches. Ils suscitent un vif intérêt au regard des nombreuses applications potentielles telles que : les batteries légères, les composants électroniques, les capteurs électrochimiques, la protection contre la corrosion, les matériaux antidécharges électrostatiques, le blindage électromagnétique, les diodes électroluminescentes, ou les séparateurs de gaz [2- 6]. Parmi les différents types de polymères conducteurs intrinsèques, la polyaniline est fortement étudiée du fait de sa stabilité thermique, de ces propriétés redox intéressantes, de sa facilité d’élaboration avec un coût relativement bas de son monomère et de ses propriétés de conduction électronique élevées [7- 11]. Elle possède un énorme potentiel d’applications [12- 16]. Le développement des matériaux plastiques a montré que l’emploi de charges permet de modifier de façon très significative les propriétés physiques et chimiques de ces matériaux [17- 20]. Toutefois, l'apparition des nanocharges ayant une des trois dimensions à l'échelle du nanomètre a permis de mettre en évidence que l'effet du renforcement devient de plus en plus remarquable au fur et à mesure que la taille individuelle de la charge diminue. D'où, la naissance des matériaux nanocomposites à matrice polymère, et notamment l'utilisation des particules d'argile comme nanocharges. Les principaux enjeux et défis dans l’élaboration de tels matériaux concernent la dispersion de ces nanocharges, qui ont tendance à s’agréger, ainsi que la maîtrise de l’ensemble des phénomènes mis en jeu à l’interface entre le polymère et la nanocharge. Le choix du polymère, de la nanocharge, des méthodes d’élaboration du composite sont autant de paramètres qui influencent la structuration du nanocomposite. Dans cette perspective, nous nous sommes orientés dans ce travail vers la synthèse et la caractérisation de nanocomposites binaires à base de polymère conducteur, la polyaniline
enforcée par une argile fibreuse, la sépiolite. Ce choix offre de nouvelles possibilités grâce à la grande richesse de ce type d’argile (facteur de forme exceptionnel, forte anisotropie, grande surface spécifique, densité de charge modulable, nature chimique variée,…..). Notre intérêt s’est particulièrement porté sur l’étude de quelques relations "structures-propriétés" de ces nanocomposites. Ce mémoire s’articule autour de cinq chapitres dont le contenue est brièvement résumé ci-dessous: LE PREMIER CHAPITRE rappelle d’abord une revue bibliographique, sur les nanocomposites à renfort argileux, celle-ci permet d’illustrer l’intérêt suscité par cette nouvelle classe de matériaux ensuite, une attention particulière a été portée sur les renforts argileux de type fibreux. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE nous présentons des généralités sur les polymères électroniques conducteurs suivis d’une description détaillée de la polyaniline. Nous développerons par la suite, ces propriétés spécifiques de conduction et d’oxydorédution et ces différentes méthodes de synthèse et de mise en œuvre. LE TROISIEME CHAPITRE est consacré à la caractérisation physico-chimique de la sépiolite, basée sur différentes techniques que l’on développera par la suite. LE QUATRIEME CHAPITRE comprend deux parties : La première est consacrée à la synthèse de la polyaniline éméraldine dans sa forme base et sa forme sel. Pour déterminer la structure des polymères obtenus, différentes techniques d’analyses ont été exploitées. La deuxième partie porte sur l’élaboration des nanocomposites obtenue par polymérisation in-situ de l’aniline dans l’espace interfoliaire de la sépiolite. L’effet de quelques paramètres de polymérisation comme : le temps de polymérisation, la température de réaction, la concentration du dopant, et le rapport oxydant / monomère est étudié. Par la suite l’influence de la concentration de la charge sur les propriétés structurales et électroniques des nanocomposites élaborés sont mises en évidence par spectroscopie IR, par diffraction des rayons X et par analyse calorimétrique différentielle DSC.
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