Etude des relations morphologie- propriétés de composites hybrides polymères-charge minérale : applications au renforcement mécanique du mélange PP/PEHD

Abstract

Le présent travail porte sur l’effet de l’incorporation d’une charge minérale brute et superficiellement traité sur les comportements mécaniques et thermiques des systèmes composites. L’objectif étant d’améliorer la compatibilité des matériaux étudiés en jouant sur les interactions à l’interface matrice / charge par l’emploi d’agent de couplage multifonctionnels. Ce choix a été fait dans but de créer des sites actifs superficiels sur les particules minérales capables de former des liaisons intenses avec la résine polymérique. L’investigation a porté sur des composites à base de deux polyoléfines (PP / PEHD) initialement incompatibles et de carbonate de calcium (CaCO3) traité en surface par deux agents de couplage à savoir l’organosilane le Silquest A-172 et L’organozirconate le Ken React NZ-12. Le but étant d’étudier les relations entre la morphologie et les propriétés mécaniques et thermiques des composites. L’étude du dépôt des différents agents de couplage sur le carbonate de calcium a été étudiée par Spectroscopie Infrarouge à Transformé de Fourrier (IRTF). La caractérisation a permis de mettre en évidence le traitement appliqué à la surface du solide. L’étude des propriétés mécaniques en traction et la résistance au choc montrent des comportements typiques des matériaux hybrides. Les donnés obtenues lors de l’analyse thermique différentielle (DSC) et par les rayons X (RX) ont permis de montrer que la charge ne joue pas le rôle d’agent de nucléation vis-à-vis du polymère. L’analyse par microscopie optique a montrée 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 inter faciale.