Etude du moussage par CO2 de polypropylène et de TPV en autoclave et par extrusion : formulation, rhéologie et modélisation

Study of CO2 foaming of polypropylene and TPV in autoclave and by extrusion : formulation, rheology and modeling

• Auteur / Autrice : Benoit Rainglet
• Direction : Yvan Chalamet, Philippe Cassagnau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 22/10/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Jean Monnet (Saint-Étienne ; 1969-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Véronique Bounor-Legaré
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Cassagnau, Charlène Forest
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Denis Rodrigue, Edith Peuvrel-Disdier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mousse (chimie)

Réticulation (polymérisation)

Rhéologie

Polymères -- Rhéologie

Mots clés libres

Moussage physique

Rhéologie

Modélisation numérique

Physical foaming

Rheology

Numerical modeling

Résumé

Travaux portant sur le moussage physique par adjonction de CO2 supercritique de polyoléfines et thermoplastiques vulcanisés (TPV) que ce soit par procédé continu (extrusion) ou par procédé discontinu (réacteur).Grâce à la formulation, l’étude rhéologique et le moussage de polymères existants et inédits un critère rhéologique permettant de définir la capacité à mousser a été démontré et étendu au mélange complexe de polymère (TPV). Plus spécifiquement l’étude de la formulation des TPV sur le moussage a été investigué et des conclusions concernant la chimie de réticulation ainsi que l’ajout de charges ont pu être déterminées.La modélisation numérique et la mise en œuvre de l’extrusion moussage ont été réalisées et ont permis de démontrer la possibilité d’obtenir une mousse régulière et homogène ainsi que de prédire, en fonction des paramètres d’entrés, les caractéristiques finales de la mousse.

Work on the physical foaming of vulcanised polyolefins and thermoplastics (TPV) by the addition of supercritical CO2, whether by continuous process (extrusion) or by batch process (reactor).Through the formulation, rheological study and foaming of existing and new polymers, a rheological criterion for defining the ability to foam was demonstrated and extended to complex polymer blends (as TPV). More specifically, the study of TPV formulation on foaming was investigated .Conclusions regarding cross-linking chemistry and addition of fillers were determined.Numerical modelling and implementation of extrusion foaming were carried out and demonstrated the possibility of obtaining a regular and homogeneous foam as well as predicting, depending on the input parameters, the final characteristics of the foam.