Étude et caractérisation de mélanges amidon plastifié/ionomère

par Philippe Dony

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Françoise Berzin.


  • Résumé

    Cette thèse porte sur la réalisation et l’étude de mélanges amidon plastifié/ionomère. L’étude cherche à relier les propriétés thermomécaniques de ces mélanges à leurs morphologies et aux interactions susceptibles d’exister entre les deux matériaux. Le type d’ionomère retenu dérive du poly(éthylène-co-acide méthacrylique). L’amidon de blé plastifié (TPS) est obtenu par déstructuration du granule à l’aide d’un mélangeur interne. Cet instrument permet à la fois de rationnaliser le choix des candidats par un processus de criblage qui repose sur la mesure du ratio des viscosités p des matériaux et de procéder aux mélanges. Dans les conditions où p est proche de l’unité, le nombre capillaire critique est minimal, la morphologie est la plus fine et les interactions sont maximisées. L’étude des propriétés thermiques révèle l’existence d’une interface et la modification de la cristallinité des ionomères par la présence de l’amidon plastifié. Le comportement mécanique des formulations est intermédiaire entre celui d’un composite et celui d’un mélange de polymères. Les modèles montrent une inversion aux forts pourcentages d’amidon plastifié. La morphologie est multimodale, ce qui explique le comportement mécaniques. Elle indique l’existence d’une inversion de phase entre 70% et 90% d’amidon plastifié en masse. Enfin, les interactions font intervenir à la fois la partie polaire et la partie apolaire des ionomères.

  • Titre traduit

    Study and characterization of plasticized starch / ionomer blends


  • Résumé

    This thesis deals with the preparation and the study of plasticized starch/ionomer blends. The study aims to link the thermomechanical properties of these materials with their morphology and the interactions that may exist between the two components. The type of ionomer is derived from poly (ethylene-co-methacrylic acid). The plasticized wheat starch (TPS) is obtained by destructuring the granule using an internal mixer. It makes it possible both to rationalize the choice of candidates by a screening process based on the measurement of the viscosity ratio p of the materials and to carry out the mixtures. Under the conditions where p is close to unity, the critical capillary number is minimal, the morphology is the finest and interactions are maximized. The study of the thermal properties reveals the existence of an interface and the modification of the crystallinity of ionomer due to the presence of TPS. The mechanical behavior of formulations is intermediate between that of a composite and that of a polymers blend. Models show an inversion to high percentages of plasticized starch. The morphology is multimodal, which explains the mechanical behavior. It indicates the existence of a phase inversion between 65% and 90% of weight plasticized starch,. Finally, the interactions involve both the polar and the apolar parts of ionomers.


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