Formulation d'activateurs de surface pour l'amélioration du collage thermoplastique et thermodurcissable du PEEK et de son composite fibre de carbone

par Nathalie Dendele

Thèse de doctorat en Chimie macromoléculaire et supramoléculaire

Sous la direction de Emile Pérez.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Au cours de ces travaux de thèse, la formulation et la mise en œuvre de mélanges réactifs à viscosité élevée (organogels) ont été réalisées. Ces formules ont été conçues, afin de fonctionnaliser la surface du PEEK (polyétheréthercétone), polymère thermoplastique thermostable et celle de son composite à fibres de carbone. Ces formules réactives reposent chimiquement sur la substitution des fonctions carbonyles du PEEK ; par des fonctions alcools ou des fonctions époxydes. La réactivité des différentes formules ainsi que l'influence des modifications de surface sur les propriétés des matériaux ont été étudiées par analyse spectroscopiques et thermiques. Cette activation de surface par voie gel a permis l'amélioration des propriétés adhésives du PEEK et du PEEK/FC pour un collage structural à partir d'un adhésif thermodurcissable ou thermoplastique. Les essais mécaniques réalisés sur des assemblages, dont les surfaces ont été optimisées par abrasion mécanique et activation chimique, révèlent une amélioration de 225% de la contrainte à la rupture.

  • Titre traduit

    Preparation of surface activators to improve the structural bonding of PEEK and its carbon fiber composite


  • Résumé

    Modifications of polymer surface are an attractive approach to introduce specific moeities or reactive groups on expensive polymer surface in order to preserve their desirable bulk properties. The modified surface is able to alter the chemical structure of materials and consequently their wettability, biocompatibility or adhesion properties. The present work is focused on the development of high viscosity formulations in order to functionalize the surface of the thermostable thermoplastic polymer PEEK and its carbon fiber composite. These modifications were based on the substitution of carbonyl functions either by alcohol or by epoxide functions. The influence of these modifications on the material surface properties were studied by spectroscopic and thermal analysis. The aim of these surface activations by gel was the enhancement of the adhesive properties of PEEK and PEEK / FC for structural bonding from a thermoset or thermoplastic adhesive. Mechanical tests on samples activated by mechanical anchoring and gel treatments show an improvement of the tensile strength until 225%.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (220 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 205-220

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0310
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