Influence des paramètres du procédé sur les propriétés électriques et rhéologiques des polyamides chargés de noir de carbone

Influence of mixing conditions on rheological behaviour and electrical conductivity of Polyamides filled with carbon black

• Auteur / Autrice : Mathilde Leboeuf
• Direction : Bruno Vergnes, Thierry Coupez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Matériaux -- Propriétés électriques

Polymères -- Rhéologie

Noir de carbone

Résumé

Ce travail de thèse porte sur l’étude de l’influence des paramètres de mise en œuvre sur les propriétés électriques de polyamides chargés de noir de carbone. Deux approches sont utilisées : 1) Une étude expérimentale dont le but est de déterminer les paramètres du procédé favorables aux propriétés électriques. Nous avons caractérisé les produits obtenus à l’aide de la microscopie ainsi que de mesures électriques et rhéologiques. Pour cela, nous avons mis en place une nouvelle méthode de caractérisation qui consiste à mesurer simultanément les propriétés rhéologiques et électriques des produits ; 2) Une étude numérique traitant de la dispersion d’un agglomérat dans un écoulement de cisaillement, à l’échelle microscopique. La charge modélisée est constituée d’un assemblage de charges sphériques, reliées entre elles par une énergie de cohésion.

In this study, we present the influence of mixing conditions on electrical and rheological properties of polyamide filled with carbon black. This work is composed of two approaches : 1) An experimental approach which is an investigation of the mixing condition influences (rotor speed, temperature, mixing time) on electrical conductivity. We have characterised the compounds by microscopy and rheometry. Then, we have developed a new characterization method which consists in simultaneous measurements of both rheological and electrical properties of the conductive compounds ; 2) A numerical approach which is a direct numerical simulation of shear induced dispersion of spherical fillers in polymer matrix. An agglomerate, immersed in an incompressible Newtonian fluid, is modelled by spherical particles linked together by cohesive energy.