Nanocomposites à base de système polymères / renfort de structure lamellaire : conséquences des interactions sur la morphologie et les propriétés physico-chimiques des matériaux

Abstract

Le travail présenté porte sur l’effet de l’incorporation de la nanocharge et des compatibilisants sur les comportements mécaniques et thermiques de systèmes nanocomposites constitués d’une matrice thermoplastique. L’objectif étant d’améliorer la compatibilité des matériaux étudiés en jouant sur les interactions à l’interface matrice/nanocharge et matrice/compatibilisant. Cechoix a été fait dans le but de créer des sites actifs superficiels sur les particules minérales capables de construire des liaisonsintenses avec la résine polymérique, mais également de développer des interfaces présentant des propriétés variables. L’investigation a porté sur des nanocomposites à base de polypropylène (PP), de polyéthylène (PEHD) et de montmorillonites modifiées par l’alkylammonium.Néanmoins pour améliorer l’adhésion à l’interface PP/PEHD/O-MMT, l’introduction des comptabilisantsPP-g-MAH, PEHD-g-MAH, EPDM, EPDM-g-MAH et le SEBS-g-MAH dans les différents mélanges s’est avérée nécessaire. La modification chimique de la montmorillonite par l’alkylammonium a été étudié par spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et par (DRX). Les caractérisations ont permis de mettre en évidence le traitement appliqué au solide. L’examen des propriétés mécaniques traction et résistance au choc montre des comportements typiques des matériaux hybride. Les données obtenues lors de l’analyse thermique différentielle (DSC) ont permis de montrer une variation sensible de la température de fusion et de cristallisation à la présence de la nanocharge. L’analyse par diffraction des rayons X (DRX) a montré les mêmes variations. L’Analyse thermogravimétrique (ATG) a montré une amélioration de la stabilité thermique de l’ensemble des nanocomposites étudiés en fonction de l’incorporation de la charge et de son traitement de surface.