Rôle du Peroxyde dans la Promotion de l'Adhésion Polypropylène/CaCO3 : Influence de la Nature des Zones Interfaciales sur les Propriétés Mécaniques, Rhéologiques et Thermiques

Abstract

Le travail présenté porte sur l’effet de l’incorporation d’un peroxyde organique sur les comportements rhéologiques, mécaniques et thermiques de systèmes composites constitués d’une matrice thermoplastique et d’une charge inorganique. L’objectif étant d’améliorer la compatibilité des matériaux étudiés en jouant sur les interactions à l’interface matrice/charge par l’emploi d’agents de couplage multifonctionnels. Ce choix a été fait dans le but de créer des sites actifs superficiels sur les particules minérales capables de construire des liaisons intenses avec la résine polymérique, mais également de développer des interfaces présentant des propriétés variables. L’investigation a porté sur des composites à base de polypropylène (PP) et de carbonate de calcium (CaCO3) modifié par deux organosilanes à savoir : le Silquest A-1100, le Dow Corning Z-6020 et un organozirconate tel que le Ken-React NZ-44. Néanmoins pour pouvoir contrôler la rhéologie du polypropylène et améliorer l’adhésion à l’interface PP/CaCO3, l’introduction du peroxyde de dicumyle dans les différents mélanges s’est avérée nécessaire. Le dépôt des différents agents de couplage sur le carbonate de calcium a été étudié par spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). La caractérisation a permis de mettre en évidence le traitement appliqué au solide. L’étude des propriétés rhéologiques en régime permanent a conduit à la connaissance des lois d’écoulement. Elle a permis de mettre en évidence le caractère pseudoplastique très marqué des composites par rapport à la matrice vierge. L’examen des propriétés mécaniques (traction et résistance au choc montre des comportements typiques des matériaux hybrides. Les données obtenues lors de l’analyse thermique différentielle ont permis de montrer une variation sensible de la température de fusion et de cristallisation à la présence de la charge ou des agents de couplage. L’analyse thermogravimétrique a montré une amélioration de la stabilité thermique de l’ensemble des composites étudiés en fonction de l’incorporation de la charge et de son traitement de surface.