Résumé:
Le polypropylène isotactique (iPP) renforcé par des particules minérales tel
que le carbonate de calcium (CaCO3) ou avec des fibres de verre courtes a fait l'objet de
beaucoup de recherches. Le rôle des charges dans les composites à base de polymère est
multiple: il permet de réduire le coût du composite, comme il est généralement moins
coûteux que le polymère, mais il contribue aussi à améliorer les performances mécaniques
et les propriétés physiques si bien dispersées dans la matrice de polymère.
Le polypropylène isotactique est l'un des polymères semi-cristallins le plus largement
utilisé pour des applications structurelles dans l'industrie automobile, l'électroménager, la
construction, l'emballage, cordes, ...etc.
Depuis les 80 dernières années, des études abondantes ont été consacrées au
renforcement mécanique de l’iPP par des nanocharges comme l'argile. Ce type de
nanocharges a été montré pour améliorer sensiblement la résistance au feu de polymères
thermoplastiques en plus des performances mécaniques. Dans le cas des matrices
polymères telles que l’iPP ayant une faible interaction avec le cas échéant des
nanocharges, des nanoparticules techniques de traitement de surface ont été nécessaires
ainsi que des procédés de préparation spécifiques impliquant l'utilisation d'agents
compatibilisants.
Les charges minérales microniques et submicroniques, récemment apparues comme
agents efficaces de renforcement pour les polyoléfines, ont l'avantage de contourner le
problème d’exfoliation / dispersion rencontré dans le cas d'incorporation de charges
nanoscopiques telle que l'argile. Le talc submicronique, désigné comme μ-talc, appartient
à ce genre de nouvelles charges.
Ce travail avait pour but de chercher à optimiser le taux de cristallinité de
polypropylène isotactique en présence de μ-talc, en ce qui concerne le taux de remplissage
des composites et la vitesse de refroidissement de la masse fondue. Afin de mettre en
évidence l'efficacité du μ-talc sur la cristallisation, une comparaison de polypropylène a
été réalisée avec des matériaux composites d’iPP contenant des particules de talc
classiques. L'étude a été faite sur des échantillons ayant des fractions de poids en μ-talc
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couvrant la gamme 3-30%. Dans le cadre de l'optimisation du taux de cristallinité de la
matrice de polypropylène dans les composites, des expériences calorimétriques ont été
menées en utilisant un plan factoriel complet. Les résultats ont été statistiquement traités
par analyse de la variance avec des modèles mathématiques pour prédire le taux de
cristallinité par rapport à la vitesse de refroidissement et le taux de remplissage. Des
contours graphiques ont été tracés pour déterminer l'effet de chaque paramètre sur la
cristallinité. La vitesse de refroidissement prouvée avoir une influence beaucoup plus forte
sur la cristallinité que le type et le contenu de la charge
