Elaboration de matériaux poreux par agrégation et consolidation de suspensions de silices hydrophobées

Nous presentons la synthese de materiaux poreux par agregation et consolidation de nanoparticules de silice en milieu aqueux, suivies d'une etape de sechage au cours de laquelle le reseau silicique est soumis aux forces capillaires. L'effondrement des structures formees, evalue par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) et par porosimetrie au mercure, nous a permis de caracteriser la resistance du reseau poreux face aux pressions exercees durant le sechage. Dans un premier temps, l'agregation a ete declenchee en milieu aqueux par hydrophobisation des particules de silice a l'aide d'alkylalcoxysilanes. Il en resulte, avec l'augmentation de la densite de greffage, le passage d'un systeme disperse ou la densite apres sechage est maximale a un assemblage de structures fractales dont les defauts d'empilements laissent place a une porosite croissante. Dans un second temps, l'agglomeration des pre-agregats hydrophobes, par modification du pH et de la force ionique ou par ajout de floculants (cations Ca2+, poly(oxyde d'ethylene)) a ete envisagee afin de former des structures de plus faible dimension fractale en suspension. Il est montre que la nature des contacts entre les particules elementaires influence les rearrangements sous contrainte et donc la porosite residuelle. Par ailleurs, une etape supplementaire de consolidation, a pH basique et temperature elevee, a ete mise en œuvre afin de fusionner les particules entre elles de facon irreversible par un mecanisme de dissolution-reprecipitation. Le but poursuivi est de bloquer efficacement l'effondrement. Enfin, l'hydrophobisation des silices, choisie comme voie de destabilisation des particules en milieu aqueux, permet egalement d'apporter un caractere hydrofuge aux materiaux seches. De fait, nous avons constate une inhibition de la condensation capillaire des 1 greffon par nm² pour les differents precurseurs envisages.