DU Physique et Physico Chimie des Polymères

 

 Public visé

Ce DU correspond au programme d'une Unité d’Enseignement proposée aux deux semestres (Physicochimie et physique des polymères) du Master 1 de chimie par enseignement à distance de l'Université du Maine (Première année du Master de Sciences et Technologies, mention : chimie , spécialité : chimie fine, matériaux fonctionnels et nanosciences) mais est accessible à une plus grande variété de candidats.

Il s'adresse à des ingénieurs, responsables de production, techniciens supérieurs ayant une compétence professionnelle reconnue dans le cadre des matériaux mais dont la formation dans le domaine des polymères ne leur semble pas suffisante. Ce D.U. permet une évolution du plan de carrière, des réorientations, la prise de responsabilités nouvelles.

Une formation scientifique générale au minimum de niveau bac+2 est nécessaire (diplôme exigé : bac + 2 secteur sciences (DEUG (SM, SV, ST), DUT, BTS…) ou diplôme étranger équivalent). Une expérience professionnelle est souhaitable dans un des domaines suivants : polymères, chimie, techniques analytiques.

 

 

Évaluation

  • Contrôle continu hebdomadaire à distance
  • Les travaux pratiques sont regroupés sur deux journées à l'Université du Maine. Ils sont préparés en amont et les comptes-rendus sont rédigés à distance.
  • Un rapport final complémentaire sur un thème en lien avec les TP et défini à l'avance, est aussi évalué et fait l'objet d'une présentation orale.

 

 

 Calendrier

Ce DU est proposé pour chacun des deux semestres de l'année universitaire.

Début des enseignements : mi-septembre ou janvier
Semaine 0 : Accueil, présentation
Semaine 1 à 11 : 10 semaines de cours et travaux dirigés + deux journées de TP au cours de la onzième semaine (novembre ou mars).
Semaine 12 : Révisions + rédaction CR des TP et rapport final
Semaine 13 : Présentation orale (janvier ou avril)

 

 

 

Programme

Accueil

modalité : présentiel + EAD

durée : 5h Cours + 5h TD

Contenus :

  • Formalités administratives, organisation, calendrier, dates des examens, des séances de TP,
  • mode d'emploi de la plate-forme d'EAD,
  • mode d'emploi et installation des logiciels et des fichiers fournis, contenu du CD-rom fourni,
  • rythme de travail, organisation des répertoires, équipe pédagogique...

Module Physique et Physico Chimie des Polymères

modalité : présentiel + EAD

durée : TP (15h en présentiel) + 30h Cours + 20h TD

Contenus :

 Semaine 1 :

  • Notion de macromolécule
  • Microstructure, configuration, tacticité
  • Conformations, fonction de répartition des conformations
  • Chaînes Gaussiennes, chaînes semi-rigides

Semaine 2 :

  • Thermodynamique des solutions macromoléculaires
  • Enthalpie libre de mélange : modèle de Flory
  • Paramètre d'interaction
  • Polymère-Solvant
  • Potentiel chimique ; deuxième coefficient du viriel ; volume exclu

Semaine 3 :

  • Hétérogénéités de composition dans un échantillon de polymère.
  • Fonctions de distribution
  • Chromatographie d'exclusion stérique

Semaine 4 :

  • Propriétés des solutions macromoléculaires et grandeurs moyennes observables
  • Osmométrie
  • Viscosimétrie
  • Diffusion de la lumière :intensité totale et corrélation de photons

Semaine 5 :

Etat amorphe et transition vitreuse

  • Diagramme d'état des polymères amorphes
  • Mise en évidence de la transition vitreuse
  • Caractère cinétique
  • Théorie du volume libre, dépendance en fréquence, loi
  • WLFFacteurs influençant Tg
  • Transitions secondaires

Semaine 6 :

L'état cristallin

  • Diagramme d'état des polymères semi-cristallins
  • Critères de cristallisation
  • Mise en évidence de la cristallinité, mesure du taux
  • Grands types d'organisation cristalline
  • Morphologies cristallines (monocristaux, dendrites, sphérulites)
  • Cinétique de cristallisation dans l'état fondu
  • Fusion des parties cristallines

Semaine 7 :

Elasticité Caoutchoutique

  • Comparaison avec les métaux
  • Elasticité d'une chaîne isolée
  • Elasticité d'un réseau (théorie affine)
  • Comparaison avec l'expérienceThéories modernes de l'élasticité

Semaine 8 :

Viscoélasticité des polymères

  • Viscoélasticité linéaire : fluage, relaxation, modules dynamiques
  • Modèles phénoménologiquesC
  • omparaison avec l'expérience
  • Superposition temps-température

Semaine 9 :

Rhéologie à l'état fondu

  • Grands types de comportements rhéologiques
  • Description des principaux rhéomètres
  • Influence des paramètres moléculaires sur la rhéologie
  • Influence de T et P
  • Application à la mise en forme des polymères

Semaine 10 :

Propriétés mécaniques à l'état solide

  • Types de comportements en fonction de la température
  • Plasticité
  • Zone d'étirage à froid
  • Propriétés ultimes (rupture fragile et rupture ductile)

 

 Enseignants

Référent pour l'accueil / présentation : C. Legein - christophe.legein @ univ-lemans.fr - 02 43 83 33 49

Responsables Physique et Physico-chimie des polymères :

Semaine 1 à 4 : C. Chassenieux - christophe.chassenieux @ univ-lemans.fr - 02 43 83 39 12

Semaine 5 à 10 : L. Benyahia - Lazhar.Benyahia @ univ-lemans.fr - 02 43 83 35 13