Contribution à l'étude de l'origine de la rupture d'extrudat des polymères fondus : effets d'une filtration à l'entrée des filières d'extrusion

par Yannick Goutille

Thèse de doctorat en Matériaux polymères et composites

Sous la direction de Jacques Guillet.

Soutenue en 2001

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    L'apparition des défauts d'extrusion représente une limitation sérieuse des cadences de production lors des opérations de transformation des matières plastiques. Pour cette étude, nous disposons de 2 copolymères styrène-butadiène (SBR) statistiques de structure linéaire et en étoile. L'apparition et le développement des différents défauts d'extrusion sont clairement identifiés. L'influence des paramètres d'extrusion (débit, température, longueur et angle d'entrée de la filière, rugosité de la surface d'entrée) est examinée. Notre étude montre que le taux de cisaillement apparent critique du déclenchement de la rupture d'extrudat est 50 fois plus élevé pour le copolymère SBR en étoile par rapport au polymère linéaire. Les lignes de courant sont visualisées par suivi de particules, et le niveau de contrainte est déterminé par biréfringence d'écoulement. Lors de l'apparition de la rupture d'extrudat, les franges isochromes situées juste en amont du plan de contraction oscillent entre 2 états de contrainte voisins. Nous montrons que le copolymère SBR en étoile peut endurer des contraintes élongationnelles 3 fois plus élevées que le polymère linéaire avant le déclenchement des instabilités d'écoulement. L'utilisation de milieux filtrants à l'entrée de la filière permet de réduire de manière significative la sévérité de la rupture d'extrudat. La visualisation des lignes de courant et les expériences de biréfringence indiquent une stabilisation de l'écoulement après l'introduction d'un filtre. Les expériences de tirage de jonc avec un Rheotens font apparaître une diminution de la force de rupture qui est fonction du pouvoir de filtration. Par contre, le taux de tirage n'est pas affecté par le passage à travers les filtres. La diminution de la force à la rupture est attribuée à un désenchevêtrement momentané des chaînes macromoléculaires lors de l'extrusion à travers les filtres.

  • Titre traduit

    Original contribution to Gross Melt Fracture study on polymer melts : effects of filters in the die entrance region


  • Résumé

    Two linear and star-branched statistic styrene-butadiene (SBR) copolymers are extruded. The succession and evolution of the different flow defects are clearly identified. The influence of extrusion parameters on defects (flow rate, temperature, die entrance angle, surface roughness of the die entrance) is investigated. . . [etc. ]

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Informations

  • Détails : 1 vol. (9-241 p.)
  • Notes : Thèse reproduite
  • Annexes : Bibliogr. 6 p.

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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