Etude Du Comportement Mecanique Et Rheologique Des Polymeres

Résumé: Le travail de thèse réalisé est composé essentiellement de deux parties à travers lesquelles nous avons fait une analyse de la microstructure et une étude de comportement mécanique de deux catégories de thermoplastiques largement utilisé dans la vie quotidienne ; il s'agit du polyamide 66 et du polypropylène isotactique renforcés respectivement par des charges minérales de carbonate de calcium (développé et fourni par RHODIA) et d'une nouvelle charge de talc (développé et fourni par la société MULTIBASE ‘Dow Corning’ et appelé par la suite μ-talc). Des caractérisations structurales et mécaniques poussées ont été réalisées afin de souligner les éventuelles modifications engendrées par l’incorporation de CaCO3 dans le polyamide 66 en fonction de la fraction massique de charges, de la nature du traitement de surface et de sa concentration. Cette partie de travail a été terminée par l'étude des mécanismes de déformation afin de mettre en évidence l'influence de l’adhésion interfaciale. Dans la deuxième partie du travail, nous avons analysé la microstructure du polypropylène renforcé par des charges de talc de taille sub-micronique,. L’épaisseur des particules de μ-talc a été mesurée et est environ 4 fois inférieure à celle du talc standard. L’analyse microstructurale a été faite essentiellement par DSC à travers laquelle nous avons mis en évidence l’effet nucléant du talc, dont la présence a donné lieu à la cristallisation du PP à une température plus élevée. Dans les composites étudiés, le PP isotactique est sous sa forme cristalline α. La diffraction des rayons X a également permis de déterminer l’orientation du talc et l’orientation des lamelles cristallines de PP dans les composites. Cette orientation préférentielle a été quantifiée par construction du diagramme de Wilchinsky. Des observations de MEB ont été également réalisées et ont confirmé une orientation préférentielle du talc au sein de la matrice. Suite aux résultats expérimentaux trouvés et suite à l’étude qualitative d’orientation avec le diagramme de Wilchinsky, nous pouvons dire que la structure développée du PP chargé est un réseau formé par des plaquettes de talc entre lesquelles se trouvent des paquets de lamelles cristallines. En outre, la distance entre deux plaquettes de talc les plus proches est réglée par le taux et la taille de ces plaquettes. Pour le μ-talc, la formation du réseau débute à partir de l’introduction de 03% de charge en masse. Pour le talc standard, il semble qu’une fraction supérieure à ce taux soit nécessaire pour assurer la formation du réseau. Ceci montre l’intérêt d’optimiser l’épaisseur des particules de talc.

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