Glass transition of adsorbed stereoregular PPMA by inverse gas chromatography at infinite dilution

Institut de Chimie des Surfaces et Interfaces (ICSI-CNRS), UPR 9069, 15 rue Jean Starcky, BP. 2488, 68057 Mulhouse cedex, France

Abstract

In this paper, we used inverse gas chromatography (IGC) at infinite dilution that proved to be a powerful technique to determine glass transition and other transitions of PMMA adsorbed on α-alumina. We highlighted the glass transition temperature of the system PMMA/α-Al₂O₃ with defined polymer tacticity at various covered surface fractions. Thus, the Tg of the adsorbed isotactic PMMA increases strongly as compared to the bulk value. The study of the physical chemical properties of PMMA/α-alumina revealed an important difference in the acidic and basic behaviour, in Lewis terms, of aluminium oxide covered by various concentrations of PMMA. It appears that there is a stabilisation of the physical chemical properties of PMMA/α-Al₂O₃ for a surface coverage above 50%. This study also highlighted an important effect of the tacticity of the polymer on the acid-base character of the system PMMA/Al₂O₃.

Résumé

Dans cet article, nous montrons que la chromatographie gazeuse inverse (CGI) à dilution infinie se révèle être une technique très intéressante pour la détermination de la transition vitreuse de polymères stéréoréguliers adsorbés sur des substrats solides tels que l'alumine. Nous avons mis en évidence des transitions attribuées aux phénomènes de relaxation béta, transition vitreuse et autres transitions des systèmes PMMA/Al₂O₃ de tacticité définie à différents taux de recouvrement. Ainsi, la Tg du PMMA isotactique adsorbé augmente de façon significative par rapport a celle du polymère massique. L'étude des propriétés physico-chimiques du système PMMA/Al₂O₃, révèle une différence importante dans le comportement acido-basique, au sens de Lewis, de l'alumine pour de taux de recouvrement en PMMA variables. Il apparaît qu'il y a stabilisation des propriétés physico-chimiques de PMMA/Al₂O₃ pour un taux de recouvrement en PMMA supérieur à 50 %. Cette étude a montré également une influence importante de la tacticité du polymère sur le caractère acido-basique du couple PMMA/Al₂O₃.