Elaboration et caractérisation de mélanges complexes à base de polypropylène en vue de son écoconception et de son recyclage dans les véhicules hors d'usage

= Developpement and characterization of polypropylene based complex blends for eco-design and recycling of life vehicles

• Auteur / Autrice : Nizar Mnif
• Direction : Véronique Massardier, Boubaker Elleuch, Tasnim Kallel-Kossentini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA ; 1962-1998)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Pièces -- Recyclage

Élastomères

Polypropylène

Matériaux

Résumé

Ce travail présente l'élaboration et l'étude des propriétés de mélanges à base d'une formulation commerciale (PP/EPR) utilisée dans la fabrication de boucliers automobiles. Dans une première partie, la compatibilisation de polluants potentiels tels que ABS, PA, PU a conduit à élaborer (PP/EPR)/ABS, la présence du compatibilisant SEBS) augmente la résistance aux chocs et l'allongement à la rupture (amélioration de l'interface matrice/polluant) et diminue la taille de particules ABS. Par contre, outre l'incompatibilité du PU avec la matrice (PP/EPR), il dégrade les propriétés mécaniques des mélanges mêmes en présence de compatibilisants. Les mélanges renforcés nano-CaCO3, pourraient contribuer à l'éco-conception de ''formulations PP'' en substituant des matières premières organiques non renouvelables et en améliorant les propriétés chocs des formulations d'origine. L'étude morphologique et les propriétés mécaniques montrent que la dispersion des nanoparticules est assez différente dans la matrice, en fonction des propriétés de surface des nanocharges (acide gras dont l'acide stéarique). D'autre part, les nano-CaCO3 migrent préférentiellement dans la phase EPR (par rapport à la phase PP). La présence de compatibilisant PEP améliore les propriétés mécaniques mais celle d'EPR-g-MAH fragilise le matériau.

This work deals with the elaboration and the study of the properties of blends based on a commercial formulation used in the manufacturing of automotive bumpers. We first worked on the compatibilization of polymers that can be mixed with polypropylene after sorting. Then, we taled to disperse nano-cac03 in the ma taix. The compatibilization of potential polymer pollutants such as abs, pa, pu, led to the elaboration and characterization of blends containing three polymers and a compatibilizer. For (PP/EPR)/abs blends, the presence of sebs as compatibilizer increased the impact strength and the elongation at break (improvement of the matrix/pollutant interface) and decreased the size of abs particles. The blends reinforced with nano-cac03 could contribute to the ecodesign of pp based formulations by substituting non renewable organic raw materials as well as by simulating the presence of nanoparticles that could be mixed with pp matrices after sorting and also by improving the impact strength properties of the initial formulations. The morphological study and the mechanical properties show that the dispersion of nanoparticles in the matrix differs according to the surface properties of the nanofillers (fatty acids including stearic acid). On the other hand, the nano-cac03 preferentially migrate in the EPR phase (compared to pp phase). The presence of pep compatibilizer improves the mechanical properties but epr-g-mah weakens the materials