Mise en œuvre et stabilité de matériaux bio-sourcés thermoplastiques expansés

par Antoine Galandon

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Jean-Marc Saiter et de Richard Gattin.

Soutenue en 2010

à l'Université de Rouen .


  • Résumé

    Il a été récemment montré qu'il était possible d'obtenir des films thermoplastiques biodégradables composés principalement de farine de blé. Dans ce travail nous nous intéressons aux possibilités de réaliser des matériaux expansés à partir d'une matière similaire. En adaptant les compositions d'un mélange de plastifiants, d'anti-agglomérants, d'expanseurs et de farine de blé (issue de sous-produits de la production de blé alimentaire), nous montrons qu'il est possible de mettre en œuvre des matériaux expansés biodégradables. À partir d'analyses réalisées sur des films extrudés non expansés, nous avons pu observer qu'une séparation de phase s'opère lors de la mise en œuvre de nos matériaux. Ces deux phases sont dépendantes du type et de la quantité de plastifiants. Nous avons un matériau présentant au moins une phase amorphe, une phase vitreuse et une phase cristalline. L'influence de la silice a été également étudiée par rapport aux propriétés mécaniques et aux dynamiques moléculaires du matériau. Les résultats montrent que les comportements observés sont comparables aux comportements des polymères synthétiques. L'ensemble de ces résultats nous a ensuite permis d'étudier l'expansion de ce matériau. Les paramètres d'extrusion, comme par exemple la température, ou la vitesse de vis sont étudiés. Nous avons pu montrer que le matériau montre une expansion qui passe par un maximum dont la valeur va dépendre des paramètres d'extrusion, du type d'extrudeuse, mais aussi de la composition du matériau et de sa structure.

  • Titre traduit

    Process and stability of biosourced thermoplastic and expanded materials


  • Résumé

    It has been recently shown it was possible to obtain biodegradable thermoplastics films based on wheat flour. In this work, we try to get expanded materials with similar matter. By adapting composition of a melt of plasticizers, anti-binding agent, expandable agent and wheat flour (by product of the food production), we show it is possible to bring onto play biodegradables expanded materials. From analysis realized on non expanded extrudates, we observed that a phase separation occurs when we prepare our materials. These phases are depending on the type and the quantity of plasticizers. We have a material showing at least one amorphous phase, one vitreous phase and a crystalline phase. The influence of silica has been also studied as a function of the mechanical properties and the molecular relaxation of the material. These results show the behaviour observed are comparable to that of the synthetic polymers. Then all these results have been used to study the expansion of this material. The extrusion parameters, like temperature, screw rotation speed have been studied. We have shown the material goes by a maximum of expansion which depends on the extrusion parameters, the extrusion machine, the composition of the melt and its structure.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 160-174. Liste des communications scientifiques de l'auteur p. 175. Bibliogr. en fin de chapitres. [84] réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10/ROUE/S015
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