Logo de l'E.N.T. Alsace
Thèses électroniques Service Commun de la documentation
Logo de l'Université de Strasbourg
Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Elaboration, caractérisation et étude du comportement mécanique des nanocomposites polymères/argiles

MATADI BOUMBIMBA, Rodrigue (2009) Elaboration, caractérisation et étude du comportement mécanique des nanocomposites polymères/argiles. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

Plein texte disponible en tant que :

PDF - Utilisateurs enregistrés uniquement - Un observateur de PDF est nécessaire, comme par exemple GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
4444 Kb

Résumé

Les nanocomposites polymères/argiles sont une nouvelle classe de matériaux constituée d’une phase organique (polymère) et d’une phase inorganique (argile). Comparés aux polymères et aux composites conventionnels, ces matériaux présentent des propriétés nettement améliorées et ceci à des concentrations en nanocharge très faibles (entre 1 et 5%). Cette amélioration des propriétés concerne aussi bien les propriétés thermiques (stabilité thermique, température de transition vitreuse, tenue au feu), de barrières, que les propriétés mécaniques dans certains cas (module d’Young, contrainte d’écoulement). L’amélioration des propriétés est liée à la bonne dispersion des nano-plaquettes d’argile dans la matrice polymère et au type de morphologie obtenu après mélange (intercalée ou exfoliée). Ce travail de thèse a pour but d’établir une corrélation entre nanostructure et propriétés thermomécaniques des nanocomposites. Pour ce faire nous avons tout d’abord élaboré des nanocomposites à base de poly (méthacrylate de méthyle) (PMMA) et d’argile organophile (cloisites 20A (C20A) et 30B (C30B)) en utilisant la technique de mélange à l’état fondu. La seconde partie de notre étude a consisté à caractériser (état de dispersion et propriétés thermomécaniques) les deux nanocomposites obtenus. Enfin dans la troisième partie de notre travail, nous avons proposé des modèles micromécaniques pour décrire la contrainte d’écoulement et le module d’Young en prenant en compte les effets de la vitesse de déformation, de la température, et de la concentration en nanocharge. Les résultats de caractérisation de la dispersion et de la morphologie par microscopie électronique en transmission (MET) et par diffraction des rayons X (DRX) ont montré une bonne dispersion des deux cloisites dans la matrice PMMA, le système PMMA/C30B présentant une morphologie exfoliée. Le système PMMA/C20A présente une structure exfoliée à faible concentration (entre 1 et 2%), et intercalée au delà. En ce qui concerne les propriétés thermomécaniques, nous observons une augmentation du module d’Young et de la contrainte d’écoulement avec la concentration en nanocharge pour les deux nanostructures. Nous notons également une augmentation de la température de transition vitreuse et une amélioration de la stabilité thermique du PMMA en présence des cloisites. Les modèles micromécaniques utilisés prédisent correctement la contrainte d’écoulement et le module d’Young.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences de l’Ingénieur. Mécanique des matériaux
Mots-clés libres:PMMA ; cloisites ; nanocomposites ; MET ; DRX ; Modélisation
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 547 Chimie organique > 547.8 Substances fossiles, polymères, fibres artificielles, colorants
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 547 Chimie organique > 547.8 Substances fossiles, polymères, fibres artificielles, colorants

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-8 Mécanique, génie mécanique, mécatronique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 531 Mécanique classique, mécanique des solides
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 531 Mécanique classique, mécanique des solides
Code ID:1761
Déposé le :03 Mars 2010

Administrateurs de l'archive uniquement : éditer cet enregistrement