Mecanismes moleculaires de l'adhesion a l'interface entre deux polymeres semi-cristallins renforcee par un copolymere forme in situ

Molecular mechanisms of adhesion between two semicrystalline polymers reinforced by copolymer formed in situ

• Auteur / Autrice : Eric Boucher
• Direction : Liliane Léger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nous avons etudie le renforcement de l'interface entre deux polymeres semi-cristallins-polypropylene (pp) et polyamide 6 (pa6) en reliant l'energie d'adhesion entre ces materiaux aux parametres microscopiques de la couche de copolymere, formee a l'interface, par reaction in situ de l'extremite amine du pa6 sur certaines chaines de pp ou sont greffes des anhydrides succiniques (a. S. ). La temperature et le temps de collage gouvernent la densite surfacique de copolymere, dont la longueur et le nombre d'a. S. Par chaine a ete varies. L'energie d'adhesion est mesuree par le test de clivage en coin a vitesse constante. Apres elimination du pa6 libre (qui demande un traitement specifique de la surface que nous avons mis au point), on determine la densite surfacique de copolymere en mesurant, par spectroscopie des photoelectrons x, la quantite de pa6 greffe a la surface du pp. La formation de l'interface est gouvernee par la diffusion des chaines pp reactives. Nous avons determine que le mecanisme de fracture engendrait une deformation plastique du cote du pp: il se forme des craquelures similaires aux polymeres amorphes ; l'interface cede finalement par rupture chimique des blocs pp greffes. En cas de greffage unique, l'energie d'adhesion varie comme le carre de la densite surfacique de copolymere, comportement analogue a la rupture de l'interface entre deux polymeres vitreux. L'aspect spherolitique et les grandes dimensions des fibrilles des craquelures, deux caracteristiques des polymeres semi-cristallins, n'ont pas d'influence sur l'energie d'adhesion. La presence de plusieurs a. S. Sur une chaine reactive engendre une organisation plus complexe de la couche de copolymere qui induit dans tous les cas une moindre efficacite des chaines greffees. Dans certaines conditions, de longues chaines de pp greffees par une unique extremite induisent un changement de la phase cristalline du pp pres de l'interface, par croissance epitaxiale du pp a la surface du pa6. La presence de cette phase ameliore la resistance de l'interface d'un facteur quatre pour une meme densite de greffage