Élaboration et Caractérisation d'un Matériau Hybride Organique -Inorganique : Influence de l'Interface sur les Performances des Composites à Matrice Thermoplastique

Abstract

Le travail présenté est une contribution à l’étude de l’influence de l’interface sur les comportements rhéologiques, mécaniques et thermiques des composites particulaires à matrice thermoplastique L’investigation a porté sur des composites à base de polyéthylène basse densité (PEBD) et de carbonate de calcium (CaCO3) modifié en surface par un organosilane bifonctionne (Silquest A-187). Néanmoins, pour favoriser le couplage charge/matrice l’ajout d’un tiers agent, appelé agent compatibilisant s’est avéré nécessaire. Il s’agit du polyéthylène basse densité greffé avec l’anhydride maleique (PEBD-g-MA). La synthèse de l’agent compatibilisant a été conduite dans une extrudeuse monovis. Deux techniques ont été envisagées pour confirmer la réaction de greffage. Il s’agit, de la méthode de dosage classique de la fonction anhydride et la technique basée sur l’indentification des groupements fonctionnels par IRTF. Le dépôt de l’agent de couplage et son interaction avec le carbonate de calcium ont été également étudiés par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF). L’étude des propriétés rhéologiques en régime permanent des matériaux élaborés a conduit à la connaissance des lois d’écoulement sous diverses conditions de température et de cisaillement. Les essais de traction déterminés à la fois au seuil d’écoulement et à la rupture ainsi que le module de Young ont permis d’observé des améliorations importantes notamment de la contrainte et du module d’élasticité, ce qui traduit un important couplage entre la charge et la résine favorisé par la présence de l’agent compatibilisant. De surcroît, l’étude de la résistance au choc, de la dureté ainsi que de la température de fléchissement sous charge a permis de montrer que le traitement de surface de la charge joue le rôle de premier plan étant donné qu’il influence les états de dispersion et d’adhésion interfaciale.