Réticulation d'un système thermodurcissable au sein d'une matrice élastomère : application en gainage de câbleCrosslinking of a thermosetting polymer into an elastomer matrix : Application as cable sheathing material.

par Laurent Tribut

Thèse de doctorat en Matériaux

Soutenue en 2007

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Les matériaux de gainage de câbles sont, pour la plupart, des élastomères contenant des charges inorganiques. Avec des niveaux de chargement souvent supérieurs à 50% en masse, les outils de mise en œuvre sont utilisés au maximum de leur performance et l’allongement à la rupture des matériaux est fortement altérées. L’objectif de cette thèse a donc été de développer une nouvelle voie de renforcement d’élastomère par l’incorporation d’un système thermodurcissable. Notre choix s’est porté sur un élastomère EVA comme matrice et sur une résine novolaque réticulé à l’aide d’hexaméthylènetétramine ou de diépoxyde comme thermodurcissables. Bien que ces mélanges présentent une miscibilité assez faible, nous avons démontré la possibilité d’obtenir des nodules de TD de tailles submicroniques au sein de la matrice EVA en menant la réticulation du TD sous cisaillement. Nous avons montré par ailleurs, que pour des proportions massiques de TD inférieures à 30%, les comportements viscoélastique et mécanique des mélanges sont régis essentiellement par la matrice élastomère. En revanche, au-delà de 30%, les interactions entre les nodules de TD deviennent prépondérantes et leur percolation entraîne la chute des propriétés d’allongement de l’élastomère. La mise en œuvre de ces mélanges, peut être menée en extrudeuse bi-vis car les thermodurcissables sont très réactifs et la présence de l’EVA ne perturbe pas leur réactivité. Enfin, concernant la réaction au feu, les mélanges s’avèrent être des systèmes intumescents présentant une synergie avec les hydroxydes métalliques et la montmorillonite. Parallèlement à ce travail, une modélisation du comportement rhéocinétique des mélanges a été menée.


  • Résumé

    Common sheathing materials of cables are elastomers containing inorganic fillers. With loading levels often higher than 50% in weight, the mixing tools are used to the maximum of their performance and elongation at break of elastomers is strongly decreased. The objective of this thesis was to develop a new way of elastomer reinforcement by the incorporation of a thermosetting system (TS). Our choice went on an elastomer EVA matrix and a novolac resin crosslinked with hexamethylenetetramine or diepoxyde. Although these mixtures have a rather low miscibility, we showed the possibility of obtaining submicronic nodules of TS within EVA matrix carrying out the TS cross linking under shearing. Moreover, we showed that for mass proportions of TS lower than 30%, the viscoelastic and mechanical behaviours of the blends are primarily governed by the elastomer matrix. On the other hand, beyond 30%, the interactions between the TS nodules become dominating and their percolation involves the fall of the elastomer tensile properties. The mixing of these blends can be carried out by twin scew extrusion because the thermosets are very reactive and the presence of the EVA does not disturb their reactivity. Finally, concerning the fire performance, the blends have highlighted intumescing behaviour and synergic effect with the metal hydroxides and montmorillonite. Parallel to this work, a rheocinetic modelling of the blends was carried out.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (237 p.)
  • Annexes : Références bibliogr.

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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(3499)
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