Evolutions morphologiques d'un melange de polymeres incompatibles dans une extrudeuse bivis corotative

par Laurent Delamare

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de B. VERGNES.

Soutenue en 1995

à l'EMP .

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  • Résumé

    L'interet porte depuis ces vingt dernieres annees aux melanges de polymeres provient du fait qu'ils constituent un moyen peu onereux de realiser de nouveaux materiaux offrant des proprietes superieures a celles de leurs constituants, en partant de monomeres et de polymeres facilement accessibles. Une autre justification reside dans la necessite de plus en plus pressante de recycler les dechets industriels et menagers, recyclage qui est d'autant plus delicat que les polymeres sont le plus souvent non miscibles. Ce travail a pour objet l'etude de la realisation de melanges non reactifs de polymeres non miscibles dans une extrudeuse bivis corotative a vis interpenetrees. Un modele global de l'extrusion bivis corotative a ete developpe et utilise pour suivre l'histoire thermomecanique du melange dans son ensemble. Des confrontations avec des methodes de calculs sophistiquees (elements finis et volumes finis) et un certain nombre d'experiences se sont averees dans l'ensemble satisfaisantes, en termes de relations debits-perte de charge, de puissance dissipee et d'energie specifique. De nombreux essais ont ete effectues avec des melanges binaires, portant sur l'influence de parametres tels que la composition des melanges, les conditions d'extrusion, et le choix du profil de vis sur la morphologie des echantillons preleves le long des vis et en sortie de filiere. Un modele global de calcul de morphologie le long des vis d'une extrudeuse a ete etabli, qui montre la sensibilite de la morphologie des melanges de polymeres a des variations locales de parametres tels que le rapport des viscosites ou le taux de cisaillement, et souligne l'influence de la distribution des temps de sejours et des taux de cisaillement locaux sur tous les mecanismes intervenant le long du profil de vis et en filiere. L'importance determinante de la zone de fusion a ete mise en evidence, et des essais ont ete realises afin de preciser le role joue dans l'ensemble du processus de dispersion par le phenomene de co-fusion des granules des deux phases


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  • Détails : 280 P.
  • Annexes : 149 REF.

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