[Publication] Amélioration de la résilience de polymères thermoplastiques fonctionnalisés par réticulation chimique

Wednesday, June 30, 2021 - 17:16
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La fonctionnalisation de polymères thermoplastiques est essentielle au développement des composites multi-matériaux afin de favoriser leur compatibilité. Cependant cela se fait au détriment des propriétés mécaniques. Hormis l’intérêt d’utiliser cette famille de matériaux pour l’allégement de structures, leurs propriétés d’absorption de choc est recherchée et nécessite une importante ductilité. La réticulation partielle est une solution qui permet d’assurer la conception des composites tout en assurant des propriétés mécaniques supérieures à la matrice initiale (résistance à la traction et allongement à la rupture).

 

Une analyse par spectroscopie Raman in situ associée à des tests mécaniques en traction a été réalisée pour étudier les micromécanismes de déformation d'un polypropylène isotactique greffé anhydride maléique (PP-g-MAH) en fonction du degré de réticulation fourni par des molécules de polyéther amine bi- et tri-fonctionnelles.

La transition d'un comportement mécanique fragile à un comportement mécanique hautement ductile a été étudiée en termes de modifications des micromécanismes de déformation en temps réel pendant l'étirage. Les analyse spectrales ont permis de quantifier et suivre l'indice de cristallinité, l’endommagement volumique et les facteurs d'orientation des chaînes macromoléculaires simultanément pour les phases cristallines et amorphes.

Un nouveau facteur d'orientation relatif aux segments polyéthers a été proposé et permet de comprendre leur rôle dans la modification des micromécanismes de déformation propres à chacune des phases et de leurs interactions.

Ces résultats mettent ainsi clairement en évidence l'impact positif de la réticulation sur l'amélioration de la résilience des thermoplastiques fonctionnalisés.

Références :

Titre : Real-time Raman spectroscopy measurements to monitor the effect of polypropylene crosslinking on its true mechanical behavior

Auteurs : Adrien Létoffé, Marc Ponçot, Thomas Huchard, Sébastien Hupont, Sandrine Hoppe, Isabelle Royaud

Nom de la revue : Journal of Raman Spectroscopy

Date de parution (en ligne) : 19 mai 2021

Lien : https://doi.org/10.1002/jrs.6146

Légende de l'image :
Lois de comportement vrai et endommagement volumique des matériaux réticulés par une polyéther di- et tri-amine (THF100 et T3000 respectivement).

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Légende de l'image : Lois de comportement vrai et endommagement volumique des matériaux réticulés par une polyéther di- et tri-amine (THF100 et T3000 respectivement).