Fragilisation du poly(butylene terephtalate) induite par injection

Injection induced poly(butylene terephthalate) fragmentation

• Auteur / Autrice : Wendi Wang
• Direction : Emmanuel Richaud, Gilles Régnier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique-matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/02/2018
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pimm - Laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)

Mots clés

Mots clés libres

Pbt

Injection

Crystallisation

Dégradation

Pbt

Injection

Crystallization

Degradation

Résumé

Cette thèse porte sur l’identification du scénario probable de rupture sur certains connecteurs clipsables en PBT pigmentés produits en moulage par injection, les causes de la rupture n’étant aucunement identifiées. Le matériau PBT a été coloré par divers additifs (colorants organiques, pigments) pour obtenir les palettes de couleur souhaitées. Notons qu’il s’agit d’identifier les causes d’une rupture fragile à faible déformation dans ces différents matériaux. - Etude des mécanismes de dégradation possibles au cours du procédé de transformation (oxydation, thermolyse, hydrolyse), sur des matrices pures auxquelles ont été ajoutés des additifs (pigments, fibres de verre) et qui affectent une partie très marginale de la production (quelques ppm) mais qui génèrent des crises de qualité. Ces analyses utiliseront les outils classiques d’analyse physico-chimique tels que le FTIR, la rhéométrie et/ou la GPC. En fonction des résultats, on pourra également s’intéresser à l’amélioration des voies de stabilisation. - Etude de la morphologie cristalline obtenue lors de l’injection et des propriétés mécaniques, par des essais de cristallisation in situ par DSC, par microscopie à lumière polarisée, WAXS (détermination du taux de cristallinité) et SAXS (identification de la longue période, de l’épaisseur des lamelles cristallines et de la phase amorphe interlamellaire) - Etude des effets liés au procédé (porosités, lignes de soudure, orientation des fibres de verre) par simulation et essais d’injection - Enfin, la dernière étape nous conduira à étudier les propriétés finales de pièces ayant des morphologies cristallines différentes, afin de valider le scénario le plus probable ayant conduit à la rupture des pièces.

This thesis deals with the identification of the probable rupture scenario on some pigmented PBT connectors that are produced by injection molding, the causes of the rupture are not identified yet. The PBT has been colored by various additives (organic dyes, pigments) to obtain the desired colors. So the aim is to identify the causes of fragile fracture with low deformation in these different materials. - Study of possible degradation mechanisms during the transformation process (oxidation, thermolysis, hydrolysis), on pure matrices to which additives have been added (pigments, glass fibers), which affect a very marginal part of the production (ppm) but generating quality crises. These analyzes will use conventional physico-chemical analysis tools such as FTIR, rheometry and / or GPC. Depending on the results, one may also interest in improving the stabilization ways. - Study of the crystalline morphology obtained during the injection and the mechanical properties, through in situ crystallization tests by DSC, polarized light microscopy, WAXS (determination of the degree of crystallinity) and SAXS (identification of the long period, the thickness of the crystalline lamellae and the interlamellar amorphous phase) - Study of the effects related to the process (porosities, welding lines, orientation of the glass fibers) by simulation and injection tests - Finally, the last step will lead us to study the final properties of parts with different crystalline morphologies, to validate the most likely scenario that leads to the fracture of parts.