Amélioration de la ténacité de matrices organiques réticulées sous rayonnement ionisant par incorporation d'un thermoplastique

Improvment of the fracture toughness matrix cured by electron beam radiation, by incorporation of thermoplastic

• Auteur / Autrice : Estelle Chauray
• Direction : Alain Soum
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Chimie des polymères
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : Yves Gnanou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Soum, Yves Gnanou, Xavier Coqueret, Henry Sautereau, Brigitte Vantorre-Defoort, Éric Martin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yves Gnanou, Xavier Coqueret, Henry Sautereau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnements ionisants -- Applications industrielles

Époxydes

Thermoplastiques

Composites

Résumé

L'étude vise à améliorer la ténacité (résistance à la propagation de fissures) d'une matrice vinylester, par incorporation dans le mélange initial d'un renfort de type polymère thermoplastique. Le but ultime est d'optimiser la ténacité des matériaux composites à base de ces matrices renforcées et de fibres de carbone. La réticulation des matériaux est effectuée sous rayonnement ionisant, par irradiation sous faisceau d'électrons. Notre démarche consiste à étudier préablement le renforcement d'une matrice époxyde réticulée thermiquement et sous rayonnement ionisant, par un polyéthersulfone. Ce matériau classique permet d'établir les paramètres ayant une influence sur la ténacité du matériau (morphologie. . . ) et de confronter les deux techniques de réticulation. Le principal intérêt du projet réside dans le renforcement d'une matrice vinylester. Le polyéthersulfone ne convenant pas pour cause de non miscibilité, la synthèse d'un polymère approprié, de structure proche du polyéthersulfone, assure l'obtention de mélanges initialement compatibles,. Le matériaux renforcé possède une ténécité améliorée de 80 % lorsque 15 % de ce thermoplastique est incorporé.

The aim of the present study is to improve the fracture toughness of a vinylester matrix cured by electron beam radiation, by incorporation of a thermolplastic polymer. The ultimate plan is to improve the fracture toughness of the composite material made of this reinforced matrix and carbon fibres. The first step deals vith the study of an epoxy matrix reinforced by a polyethersulfone. This well-known material, as it is used in industrial formulation, allowed us to characterise all the parameters needed to obtain a good reinforcement as for instance the morphology, and also to compare two kinds of processes : thermal and electron beam curing. In fact, we are really interested in increasing fracture toughness of a vinylester matrix that is not miscible with polyethersulfone. So a copolymer which has a similar structure as polyethersulfone is synthesized in order to obtain a miscible blend. The corresponding material has good fracture toughness, with an increase of 80 % for 15 ù addition of thermoplastic.