Nanocomposites polypropylene/argile organomodifiée : Vers la détermination de conditions optimales d’extrusion

Résumé : Même si de nombreux travaux ont été dédiés à l étude de la dispersion d argiles dans des matrices polymères, la dispersion à l échelle nanométrique d une argile organomodifiée dans une matrice apolaire, même en présence d un compatibilisant, reste un défi. Nous nous intéressons depuis une dizaine d années à la dispersion d argiles organomodifiées dans une matrice polypropylène (PP). Comme mis en évidence par d autres auteurs, l énergie mécanique spécifique (EMS) apparaît être un paramètre clé pour décrire l état de dispersion. Ainsi, celui-ci est amélioré en augmentant l EMS. Néanmoins, au-delà d une valeur critique (fonction du système, du procédé, du profil de vis), l état de dispersion à l échelle nanométrique ne semble plus pouvoir être amélioré. L objectif de ce travail était d étudier l impact de l énergie fournie au nanocomposite sur l état de dispersion. Des nanocomposites ont été préparés par voie directe en extrusion bi-vis. L EMS apportée au système a été modifiée en jouant sur la vitesse de rotation des vis et sur la viscosité de la matrice. L état de dispersion du nanocomposite a été déterminé pour chaque condition en sortie de filière, mais aussi le long du profil de vis. Cet état de dispersion a été caractérisé à différentes échelles par différentes techniques de microscopie et par rhéologie. La rhéologie est une technique particulièrement utile pour suivre l état de dispersion, en particulier à l échelle nanométrique. Le logiciel Ludovic© a été utilisé pour analyser les conditions d extrusion et déterminer l évolution des paramètres thermomécaniques le long du profil de vis. Cette nouvelle étude a confirmé la relation entre l état de dispersion et l EMS et montrée que cette relation est valable dans une gamme limitée d EMS et aussi de température matière. Les raisons de cette dégradation de la dispersion seront discutées [1]. Dans un deuxième temps, nous verrons comment la connaissance de la relation entre l état de dispersion et l EMS, et l utilisation de critères de qualité peut aider à déterminer des conditions optimales d extrusion sur un nouveau profil de vis, à l aide de la simulation avec le logiciel Ludovic© [2]. Remerciements: Les recherches menant aux présents résultats ont bénéficié d un soutien financier du 7ème programme cadre de l Union européenne (7ePC/2007-2013) en vertu de la convention de subvention n° 314744. Références : [1] Normand G., Peuvrel-Disdier E., Vergnes B., , Int. Polym. Proc., 31, 508-516 (2016) [2] Normand G., Peuvrel-Disdier E., Vergnes B., Int. Polym. Proc., 32, 129-137 (2017)
Document type :
Conference papers
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01923765
Contributor : Edith Peuvrel-Disdier <>
Submitted on : Thursday, November 15, 2018 - 2:13:54 PM
Last modification on : Saturday, November 17, 2018 - 1:11:35 AM

Identifiers

  • HAL Id : hal-01923765, version 1

Citation

Guillaume Normand, Edith Peuvrel-Disdier, Bruno Vergnes. Nanocomposites polypropylene/argile organomodifiée : Vers la détermination de conditions optimales d’extrusion. 46ème colloque du Groupe Français d'Etudes et Applications des Polymères, Nov 2017, Paris, France. ⟨hal-01923765⟩

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