Interphase modèle dans un composite polypropène-fibre de verre à partir de la synthèse de nouveaux agents de couplage

Model Interphase In Polypropene/Glass Fibre Composites, From The Synthesis Of New Coupling Agents

• Auteur / Autrice : Jean-François Feller
• Direction : Roger Spitz, Jean-François Gérard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Roger Spitz, Jean-François Gérard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ziegler-Natta, Catalyseurs de

Hydrosilylation

Polypropylène

Composites thermoplastiques

Matières plastiques renforcées à la fibre de verre

Résumé

L'optimisation des proprietes mecaniques finales dans les composites polypropene/fibre de verre, necessite la maitrise de la morphologie de la matrice polymere et de la physico-chimie de la zone interfaciale. Les fibres de verre utilisees, sont generalement recouvertes d'un melange complexe contenant notamment, un agent de couplage et un agent compatibilisant. L'emploi d'un produit unique remplissant la double fonction de couplage et de compatibilisation entre les fibres et la matrice devrait permettre une meilleure comprehension des phenomenes interfaciaux et ainsi contribuer a l'optimisation des caracteristiques de cette zone, dont dependent les proprietes mecaniques finales. Pour cela nous avons realise la synthese de polyolefines fonctionnalisees. De tels polymeres sont obtenus en deux etapes: 1-synthese d'un precurseur, 2-fonctionnalisation. La synthese consiste en une copolymerisation par catalyse ziegler-natta du propene et d'un diene, mise en evidence par resonance magnetique nucleaire du proton, tandis que la fonctionnalisation est realisee par hydrosilylation, caracterisee par spectroscopie infrarouge a transformee de fourrier. La liaison fibre/matrice est obtenue par l'intermediaire du polypropene fonctionnalise qui doit cocristalliser avec la matrice et creer des liaisons covalentes avec les fibres de verre. La cocristallisation de la matrice polypropene et du polypropene modifie a ete suivie par calorimetrie differentielle a balayage et diffraction des rayons x aux grands angles. L'existence de liaisons covalentes entre les fonctions silanols du verre et les fonctions silanes du polypropene modifie a ete mise en evidence par des mesures d'energie de surface apres extraction aux solvants du polypropene fonctionnalise non fixe. Enfin l'adhesion interfaciale dans les systemes fibre de verre/polypropene modifie/matrice polypropene, a ete etudiee par des tests micromecaniques mettant en uvre le test de la microgoutte sur monofilament. Cette etude a permis de retenir deux polypropenes modifies susceptibles de remplir les fonctions d'agent de couplage et d'agent compatibilisant, le poly(propene-co-decadiene-g-triethoxysilane) et l'oligo(propene-g-triethoxysilane)