Nanocomposites thermoplastiques - silicates lamellaires : gestion des morphologies par le contrôle des interactions aux interfaces et des conditions de mise en oeuvre

par Marie-Laure Milan

Thèse de doctorat en Matériaux polymères et composites

Sous la direction de Jean-François Gérard et de Jannick Duchet-Rumeau.

Soutenue en 2007

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Cette étude concerne l’élaboration de matériaux nanocomposites à partir de matrices thermoplastiques polyéthylène et polyamide 6 renforcées par des nanoparticules de montmorillonite. Les caractéristiques largement différentes de ces matériaux nous conduisent à identifier les paramètres pertinents à l’obtention de morphologies optimisées. Pour cela, deux approches ont été développées : 1/ La gestion des interactions physico-chimiques tout d’abord par la modification chimique des nanocharges lamellaires par greffage d’organosilanes, puis en introduisant des compatibilisants différents par leur fonctionnalité. 2/ La modification du travail mécanique dans le fondu grâce à l’adaptation des configurations géométriques des profils de vis par extrusion bi-vis. Nous avons mis en évidence la nécessité d’adapter ces différents paramètres en fonction de la nature des constituants et du travail mécanique appliqué. L’évolution des morphologies obtenues confirme le rôle de l’interface matrice-nanocharges et matrice-compatibilisant ainsi que ceux du cisaillement et de la viscosité sur les propriétés physiques des matériaux.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Thermoplastic-Lamellar Silicates Nanocomposites : morphologies management by controlling interfacial interactions and melting conditions


  • Résumé

    This work is focused on nanocomposites formulations based on thermoplastic matrices polyethylene and polyamide 6 filled with montmorillonite nanoparticules. Widely different compounds characteristics require identification of relevant parameters inducing optimized dispersion states. For that, we develop two approaches: 1 / Physico-chemical interactions control thanks to chemical modification of lamellar nanofillers by organosilane grafting, and also by addition of several compatibilizers, varying by their functionality and ratio. 2 / Modification of mechanical shearing in melt, with the design of twin screw geometry profiles. We highlight the importance and the necessity to adapt these different parameters according to the components and to specific melt application. Morphological analyses confirm first the interface role between matrix and nanofiller, and also between matrix and compatibilizers, and secondly the importance of shearing during melt compounding and components viscosity on nanocomposites physical properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (265 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. à la fin de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3179)
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