Influence de la structure moléculaire sur la cinétique de cristallisation de polypropylènes en écoulement de cisaillement

par Catherine Duplay

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Bernard Monasse.

Soutenue en 2001

à Paris, ENMP .

mots clés

• Cinétique
• Cisaillement
• Cristallisation
• Polymère
• Structure moléculaire
• Polypropylène
• Écoulement cisaillé
• Cristallisation
• Structure moléculaire

Résumé

Ce travail apporte des éléments nouveaux permettant une meilleure compréhension du comportement du polypropylène dans les procédés de transformation et de l'influence de sa nature sur l'organisation finale de la structure cristalline du matériau. L'originalité de cette étude réside dans le fait qu'elle s'est spécifiquement orientée vers l'influence de la structure moléculaire du polypropylène sur la cinétique de croissance en présence d'un écoulement de cisaillement. Ainsi, 51 polypropylènes de structure moléculaire différente, tels que des homopolymères Ziegler-Natta et métallocènes et des copolymères statistiques éthylène-propylène, ont été étudiés en cristallisation statique et sous cisaillement. Cette étude a montré que la phase cristalline qui croît en présence de cisaillement est la phase monoclinique α, comme en condition statique. D'autre part, la vitesse de croissance constante au cours du cisaillement, est fortement accrue en présence de l'écoulement. Une analyse mécanique autour de la fibre nous permet de conclure sur le rôle prépondérant de la déformation et du phénomène de relaxation dans la cinétique de croissance sous cisaillement. De plus, la vitesse de croissance, indépendante de la masse molaire en condition statique, croît fortement sous cisaillement; une excellente corrélation a été obtenue avec la masse molaire moyenne en poids. En revanche la présence de défauts de structures tels que stéréo- ou régio-irrégularités ou comonomère, entraîne une diminution de la vitesse de croissance aussi bien en condition statique que sous cisaillement

Titre traduit

Shear-induced crystallization of polypropylènes strcuture molecular effect

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