Etude par microscopie à force atomique des mécanismes de plasticité dans le polypropylène isotactique

• Auteur / Autrice : Thierry Voitot
• Direction : Ghislaine Coulon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasticité

Polypropylène

Microstructure (physique)

Polymères cristallins

Microscopie à force atomique

Résumé

Ce travail propose une approche experimentale des mecanismes de plasticite dans les polymeres semi-cristallins, et plus particulierement dans le polypropylene isotactique. La technique d'observation utilisee est la microscopie a force atomique (m. F. A. ) En mode intermittent. Une demarche scientifique specifique a ete adoptee lors de cette etude afin de controler les parametres experimentaux necessaires a l'analyse et la comprehension des modes de deformation du polymere. Des films de polypropylene isotactique contenant 90% de structures cristallines ont ete realises par thermocompressage et cristallisation induite par substrat. Cette mise en uvre particuliere nous a permis d'obtenir des echantillons ne necessitant pas de traitement de surface prealable, telle qu'une attaque chimique. Les differents modes de fonctionnements de la m. F. A. , par rapport aux films realises, ont ete determines afin de connaitre la nature des differents contrastes presents sur les images de m. F. A. . Ensuite, une etude realisee en traction uniaxiale et a temperature ambiante a ete effectuee afin de repertorier et d'analyser la microdeformation des structures semi-cristallines et son rapport avec la morphologie semi-cristalline. Le multicraquelage des arrangements lamellaires , quelle que soit leur orientation par rapport a l'axe de traction, s'avere etre le mecanisme de plasticite privilegie. Cette grande capacite d'accommodation de la deformation plastique semble provenir essentiellement des caracteristiques cristallographiques et microstructurales de la structure. Ce craquelage intensif, s'accompagne d'un processus stable de transformation de structures lamellaires en structure fibrillaire ultraorientee. La m. F. A. Nous a permis de caracteriser, avec une bonne resolution, la structure interne des microfibrilles. Nos resultats experimentaux confrontes aux donnees bibliographiques semblent privilegier un mecanisme d'amorphisation-recristallisation lors de la transformation fibrillaire.