Étude expérimentale du renforcement du polyéthylène téréphtalate par des élastomères coeur-coquille ; relations microstructure - résistance au choc

par Jean-Philippe Meyer

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Noëlle Billon.

Soutenue en 1999

à l'ENSMP .


  • Résumé

    L'objectif de cette étude est de remédier à la faible résistance au choc du polyéthylène téréphtalate (pet) semi-cristallin par l'introduction de particules à coeur élastomère polyacrylate de butyle (pba) et coquille rigide en polyméthacrylate de méthyle (pmma). La différence entre les deux particules utilisées se situe au niveau de la coquille, qui pour l'une est pourvue de groupements réactifs epoxy, (r) ; alors que pour l'autre elle est uniquement constituée de pmma (nr). Le but de l’étude est de montrer l’efficacité de ces particules en fonction de leur interface et d'identifier les processus physiques responsables de cette efficacité. L'influence de ces particules sur la microstructure du pet est également prise en compte. Il est montré que la cristallinité diminue de façon importante la résilience, en particulier dans un état de contraintes fortement triaxial. L’étude de l'influence des modifiants sur la cinétique de cristallisation montre la faible influence des modifiants, à l'exception d'une faible action nucléante du modifiant nr. La diffraction des rx montre que les modifiants ne modifient pas la maille cristalline du pet. L’étude des propriétés mécaniques montre que durant la déformation, aucune cavitation n'est observée dans le pet non chargé qu'il soit amorphe ou semi-cristallin. L'introduction d'une charge induit une cavitation, qui est plus importante pour la particule nr que pour la particule r. L'étude fractographique montre que les cavités se forment à l'interface particule-matrice pour le modifiant nr alors qu'elles se forment au coeur de la particule pour les modifiants r. Il est montré qu'en présence d'entailles le modifiant est nécessaire pour développer une déformation plastique. Dans le cas du pet semi-cristallin, le plus sensible à la présence d'entailles seul le modifiant réactif permet d'augmenter les énergies d’amorçage et de propagation des fissures. Une étude par rétrodiffusion de la lumière montre que l'apparition de la cavitation au cœur du nodule, a de faibles niveaux de déformation, est particulièrement efficace pour le pet semi-cristallin, alors qu'une décohésion particule/matrice mené à une forte densité de cavités dont la coalescence induit une rupture prématurée du matériau. Dans le cas du pet amorphe une telle décohésion, à des niveaux de déformation plus élevés, est cependant suffisante pour entraîner une forte déformation plastique du matériau.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [158-162], 140 réf.

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