Compatibilisation de melanges de polymeres immiscibles par extrusion reactive : chimie, procede et materiaux

Compatibilisation of immiscible polymer blends by reactive extrusion : relationships between chemistry, processing and materials

• Auteur / Autrice : HERVE CARTIER
• Direction : Guo Hua Hu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

L'objectif de cette these est l'etude de la compatibilisation de melanges a base de polyolefines et de polycondensats (de type polyamide ou polyester) par un procede d'extrusion reactive. L'option retenue pour cela etant la preparation in situ des especes amphiphiles requises pour la stabilisation de tels melanges, par le biais d'une reaction de greffage reciproque entre la polyolefine et le polycondensat. Cette formation s'effectue en deux etapes : fonctionnalisation de la polyolefine et reaction interfaciale entre cette derniere et les extremites de chaines reactives du polycondensat. Un effort tout particulier a ete effectue pour ne pas considerer l'extrudeuse comme une boite noire mais pour caracteriser l'evolution de la chimie de fonctionnalisation des polyolefines ainsi que du developpement de la morphologie au sein meme de l'extrudeuse. Pour la premiere fois nous avons montre que le greffage radicalaire sur la polyolefine se produisait tres rapidement presque exclusivement lors de la fusion de la polyolefine. De meme, nous avons montre que le developpement de la morphologie des melanges reactifs etait aussi tres rapide : le passage de la phase pa-6 de l'etat de granules a l'etat de phase dispersee submicronique etait termine apres la zone de fusion du pa-6. L'influence de l'architecture moleculaire de l'agent compatibilisant a egalement ete etudiee, les resultats montrent que c'est la concentration globale en monomeres fonctionnalises greffes qui controle la morphologie des melanges plutot que la concentration des especes polyolefiniques fonctionnalisees. Les renseignements gagnes au cours de cette etude prealable nous ont conduit au developpement et a la mise au point de deux nouveaux procedes d'elaboration de melanges compatibilises a base de pp/pa-6. Le premier base sur la fusion des polymeres et l'ajout d'un tiers corps capable de former les especes amphiphiles compatibilisantes en une seule etape d'extrusion reactive. Le second base sur par polymerisation in-situ de la phase polyamide, tres avantageux tant d'un point de vue economique que du point de vue des proprietes mecaniques des materiaux.