ÉTUDE DU POLYPROPYLÈNE CHARGÉ PAR DES PARTICULES MINÉRALES : RELATION, MICROSTRUCTURE –PROPRIÉTÉS.

Abstract

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 153 Résumé 153 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