Greffage de fibres cellulosiques et localisation des agents de greffage dans la microstructure : conséquences sur les propriétés adhésives d'un composite à matrice polypropylène

Grafting of cellulosic fibres and location of the grafts in the microstructure: consequences on the adhesiv properties of a composite with a polypropylene matrix

• Auteur / Autrice : Catherine Joly
• Direction : Robert Gauthier, Marielle Escoubès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robert Gauthier, Marielle Escoubès

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères -- Détérioration

Copolymères greffés

Adhésion (physique)

Composites à fibres

Anhydride maléique

Isocyanates

Fibres cellulosiques

Polypropylène

Composites polymères

Résumé

L'optimisation d'un composite fibres de cellulose/matrice thermoplastique de polypropylene est realise par greffage des fibres en milieu heterogene par des chaines alkyles de differentes longueurs (isocyanates aliphatiques ou r-nco) et des chaines de polypropylene maleise ou ppgam). Afin de mieux comprendre les phenomenes intervenant a l'interface, les agents non greffes sont elimines avant mise en presence de la matrice par une extraction systematique. ? savoir ou l'on greffe: en milieu non ou peu gonflant, le greffage essentiellement superficiel. En milieu gonflant, les agents de greffage penetrent la microstructure cellulosique. Le mecanisme de sorption d'eau est modifie (quantites d'eau sorbee, cinetiques). La theorie des chemins de diffusion lent et rapide permet de localiser les greffons utiles a la diminution de l'hygroscopie des fibres. ? mesurer l'adherence par le test de la micro-goutte: deux comportements a rupture differents sont observes: soit la rupture est initiee pour une contrainte constante (traitement r-nco), soit la rupture est initiee pour une force constante, quelque soit la grandeur de la surface collee (traitement ppgam). ? que greffer ?: un polymere porteur de fonctions reactives (ppgam) ameliore l'adherence mais ne resiste pas a l'epreuve du vieillissement humide. Des chaines alkyles (8 a 18 carbones) diminuent la sorption d'eau, et conferent aux fibres un caractere hydrophobe: cependant, aucune amelioration de l'adherence par rapport au produit neuf n'est observee. En conclusion, les meilleurs systemes seraient des systemes a greffage double: 1 creation d'une interphase de haut module par le biais d'une macromolecule (ppgam) et 2 resistance au vieillissement humide ameliore par un traitement avec une petite molecule (stabilite dimensionnelle)