Mélanges de polymères thermoplastiques, compatibilisés par des liquides ioniques, pour le développement de multifilaments

par Adeline Crohare

Thèse de doctorat en Matériaux polymère

Sous la direction de Jannick Duchet-Rumeau.

Soutenue le 13-04-2017

à Lyon , dans le cadre de Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) , en partenariat avec Institut national des sciences appliquées de Lyon (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) et de IMP - Ingénierie des Matériaux Polymères UMR 5223 ( Rhône-Alpes) (laboratoire) .

Le président du jury était Yvan Chalamet.

Le jury était composé de Jannick Duchet-Rumeau, Yvan Chalamet, Tatiana Budtova, Eric Leroy, Sébastien Livi, Pascal Rumeau.

Les rapporteurs étaient Tatiana Budtova, Eric Leroy.


  • Résumé

    Cette étude décrit l’élaboration de nouveaux multifilaments textiles offrant un compromis ténacité/élasticité inédit. Ces multifilaments sont composés de mélanges de polymères immiscibles, soit PA66/élastomère soit PET/élastomère, compatibilisés tous les deux par des liquides ioniques. L’incorporation de 1%m de liquide ionique dans ces mélanges a permis de diminuer la tension interfaciale entre les polymères, permettant ainsi d’affiner les morphologies des mélanges binaires et d’améliorer les propriétés mécaniques. Cette compatibilisation a été réalisée sans augmentation de la viscosité des mélanges, critère indispensable pour conserver la filabilité des formulations. L’utilisation de liquide ionique a également permis de façonner la morphologie des mélanges en choisissant judicieusement le couple « cation/anion ». La nature du cation (phosphonium vs imidazolium) et de l’anion a été étudiée. Ainsi, des morphologies nodulaires, fibrillaires ou intermédiaires ont pu être obtenues avec des propriétés mécaniques différentes. De nombreuses formulations ont pu être filées, étirées, puis prototypées sous forme de tissus et cordages de tennis afin de tester l’apport élastique des élastomères. Les liquides ioniques capables de réagir chimiquement avec le thermoplastique ouvrent des perspectives intéressantes.

  • Titre traduit

    Ionic liquids : New compatibilizing agents of thermoplastic blends


  • Résumé

    This work highlights the role of ionic liquids (ILs) as compatibilizers in immiscible polymer blends to increase the springback of polyamide or polyester multiyarns due to the presence of elastomeric nodules. The influence of ionic liquid nature on the morphology of PA66/rubber and PET/rubber blends and on thermal, rheological and mechanical properties has been investigated. The incorporation of only 1 wt% of ionic liquids leads to a decrease of interfacial tension between the polymers. The morphology of blends can be tuned by the chemical nature of ionic liquids to reduce largely the nodule size of the dispersed phase and/or to generate fibrillar shape morphology. The reduction of particles size leads to an improvement of mechanical properties with an increase of elongation at break and the same stiffness. Moreover the incorporation of IL has no effect on the viscosity of blends. Several formulations could be spun and prototypes of fabric and tennis racket strings could be made with multiyarns.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2019 par SCD DocInsa [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Mélanges de polymères thermoplastiques, compatibilisés par des liquides ioniques, pour le développement de multifilaments : New compatibilizing agents of thermoplastic blends


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Informations

  • Sous le titre : Mélanges de polymères thermoplastiques, compatibilisés par des liquides ioniques, pour le développement de multifilaments : New compatibilizing agents of thermoplastic blends
  • Détails : 1 vol. (285 p.)
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