Phénomènes d'interface et réponse mécanique dans des composites polyester - verre

par Corinne Delfolie

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean-Marc Lefebvre.

Soutenue en 1996

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail a consisté à évaluer l'influence des caractéristiques de l'interface sur la réponse mécanique de composites à renfort fibre de verre et à matrice polyester insaturé. L'ajout de certains thermoplastiques, dits additifs low profile (lpa) dans le mélange prépolymère(up)-styrène(st) permet d'éliminer le retrait volumique qui accompagne la formation du réseau polyester. Les additifs lpa incorporés dans la matrice sont soit le polyacétate de vinyle (pvac), soit un terpolymère méthacrylate de méthyle / acide méthacrylique / méthacrylate hydroxyle (pmma(oh)). Les ensimages sont compatibles avec chaque formulation, et se différencient vis-à-vis de leur solubilité, qui traduit en fait le degré d'accrochage de l'agent filmogène sur la fibre. La confrontation de données micro et macromécaniques, et physico-chimiques permet d'établir un schéma de constitution de l'interface dans les différents systèmes.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Les influences respectives du degré de solubilité et de la nature de l'additif sur la microstructure de l'interphase sont découplées. Dans les systèmes insolubles, l'ensimage formant un réseau réticule à la surface du verre, son influence sur la thermodynamique locale est réduite. La liaison à l'interface est assurée par la formation d'un réseau interpénètre réticule, ce qui confère un caractère fragile à l'interface dans ces composites. Dans le cas soluble, la nature de l'additif low profile est déterminante dans la constitution de l'interphase. Pour le système à base pvac, la solubilisation partielle de l'ensimage modifie localement le diagramme de phase ternaire up-st-lpa, et conduit à la ségrégation du thermoplastique à l'interface. L'interphase a alors un caractère plutôt ductile. Pour le système à base pmma(ho), le développement de liaisons hydrogène au sein de l'additif limite la solubilisation de l'ensimage, et donc son influence sur la gélification de la résine. Les ponts hydrogène jouant le rôle de nœuds de réticulation, le schéma de constitution de l'interface est similaire à celui du système insoluble.

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