Développement d'un nanocomposite constitué de polyéthylène linéaire à basse densité (LLDPE) et d'argile: paramètres de fabrication et propriétés mécaniques en traction
Il fut déjà déterminé par le passé que les matrices thermoplastiques renforcées par des nano charges, à de faibles concentrations, augmentent en quasi-totalité les propriétés mécaniques. De tels résultats ne sont possibles que lorsqu’une bonne dispersion est atteinte, en l’occurrence correctement...
| Main Author: | |
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| Format: | Others |
| Published: |
École de technologie supérieure
2011
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| Online Access: | http://espace.etsmtl.ca/935/1/TRUDEL_Carl.pdf http://espace.etsmtl.ca/935/2/TRUDEL_Carl%2Dweb.pdf |
| Summary: | Il fut déjà déterminé par le passé que les matrices thermoplastiques renforcées par des nano
charges, à de faibles concentrations, augmentent en quasi-totalité les propriétés mécaniques.
De tels résultats ne sont possibles que lorsqu’une bonne dispersion est atteinte, en
l’occurrence correctement intercalée/exfoliée pour des renforts lamellaires argileux.
Pour y arriver, le contrôle de l’ensemble des caractéristiques de mise en forme doit être
réalisé afin de produire un nanocomposite à matrice polyoléfine plus performante. La
présente étude vise à caractériser l’influence de celle-ci en analysant les propriétés en traction
des nanocomposites à polyéthylène linéaire à basse densité (LLDPE)/argile. Utilisant un
extrudeur à double vis co-rotative muni d’un dévidoir à vitesse variable, les paramètres
suivants ont été observés : teneur en argile et en agent compatibilisant, vitesse de rotation,
débit d’entrée et température de mélange.
À la suite des tests de traction respectant la norme ASTM D-638-10 et d’une analyse par la
DRX, les conditions de mise en forme optimales offrant un bon équilibre entre efforts de
cisaillement et diffusion des chaînes de polymères entre les lamelles de Montmorillonite ont
été déterminées. À 150 TPM sous une température de 170°C, un débit d’entrée de 1.2 kg/h,
une teneur en Fusabond® M603 à 2% massique et en argile de 3% massique, l’ensemble des
propriétés en traction a été augmenté. Pour une densification du composite relativement
faible, des augmentations de 11.5, 7.4, 37.5 et 14.6% ont été observées pour la contrainte
ultime, l’élongation à la rupture, le module d’élasticité et la limite à l’écoulement
respectivement. Un fait important, la rigidité des nanocomposites croît linéairement avec la
teneur en argile et peut atteindre un accroissement de 135% pour une teneur en argile de
16%. |
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