Étude de la plasticité des polymères amorphes au voisinage de la température de transition vitreuse : application au PMMA

par Abdelhalmid Souahi

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Christian G'Sell.

Soutenue en 1992

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Le comportement plastique du PMMA a été étudié au voisinage de Tg, en traction, compression et cisaillement. Trois grades ont été utilisés: le premier est constitue de chaines macromoléculaires linéaires, le second est moyennement réticule et le troisième est forme d'un réseau très dense. Les résultats expérimentaux montrent que la limite élastique et le durcissement aux grandes déformations augmentent avec la réticulation, tandis que la déformation à la rupture diminue. Bien que le polymère linéaire ne comporte pas de jonctions chimiques, on trouve que son module tangent initial caoutchoutique, est différent de zéro. On a donc introduit la notion d'enchevêtrements qui joueraient le rôle de jonctions physiques. A partir des résultats en traction et en compression, les surfaces d'écoulement fondées sur le critère de plasticité de Von Mises, modifié par la pression, ont été déterminées. On trouve que l'effet de la pression diminue avec le taux de réticulation et s'attenue a l'approche de Tg. Les essais en cisaillement confirment la validité de ce critère. Trois théories caoutchoutiques ont été analysées au-dessus de Tg, qui mettent en jeu des cellules élémentaires à 3 chainons, à 8 chainons et à chainons multiples. C'est le dernier qui donne le meilleur ajustement des résultats expérimentaux. En suivant les hypothèses de la théorie de BOYCE (1991), ce formalisme a été étendu à l'interprétation du durcissement plastique en dessous de Tg. On a déterminé l'évolution de la densité de chainons effectifs en fonction de la température. On trouve que le nombre des chainons augmente lorsque la température diminue surtout pour les matériaux linéaires ou peu réticules. Cela signifie que la déformation plastique à l'état vitreux est contrôlée par des mécanismes de plus en plus locaux au fur et a mesure que la température diminue

  • Titre traduit

    Study of plasticity for amorphous polymers near the glass-transition temperature (case of PMMA)


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  • Annexes : 167 réf.

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