Titre : | Etude des propriétes mecaniques d'un materiau a base d'Amidon,polymére et argile préparé par mélange a l'etat fondu |
Auteurs : | Nabil Chenikhar, Auteur ; Dalila Smail, Auteur |
Type de document : | Monographie imprimée |
Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2016 |
Note générale : |
Amidon, amidon plastifié, polypropylène, argile organophile, mélange de
polymères, nanocomposite. |
Langues: | Français |
Résumé : |
L’amidon plastifié est un candidat attractif pour la substitution des polymères
pétrochimiques traditionnels à cause de l’impact de ces derniers sur l’environnement, son utilisation avec le polypropylène et l’argile reste cependant limitée notamment à cause de sa forte hydrophilie et son incompatibilité vis – vis de la matrice de polymère (PP). Le présent travail s’est attaché a l’élaboration d’un nanocomposite PP/amidon plastifié/argile dont plusieurs formulations ont été préparé avec l’ajout d’un agent compatibilisant pour améliorer la compatibilité et l’adhésion entre les différents composants de ce mélange. Les mélanges ont fait l’objet d’une étude des propriétés mécaniques à savoir la traction et la dureté avant et aprés vieillissement. Les matériaux montre un caractère fragile avant vieillissement et ductile après vieillissement |
Sommaire : |
Remerciement ....................................................................................................................................... I
Didécace ................................................................................................................................................ II Liste des Figures ................................................................................................................................... III Liste des tableaux .................................................................................................................................. VI Abréviations .......................................................................................................................................... VII Introduction générale ............................................................................................................................ 1 Partie théorique I.1. Les nanocomposites ......................................................................................................................... 3 I.1.1 Introduction .................................................................................................................................... 3 I.1.2 Structure des nanocomposites ........................................................................................................ 3 I.1.2.1 Nanocomposites intercalés .................................................................................................... 4 I.1.2.2 Nanocomposites exfoliés ou délaminé .................................................................................. 5 I.1.3 Propriétés des nanocomposites ....................................................................................................... 6 I.1.3.1 Propriétés thermiques ............................................................................................................ 6 I.1.3.2 Propriétés de barrière ............................................................................................................ 6 I.1.3.3 Comportement mécanique (traction et impact) ..................................................................... 7 I.1.4 les applications des nanocomposites ............................................................................................. 8 I.2 Les argiles.......................................................................................................................................... 9 I.2.1 Généralités sur les argiles ........................................................................................................ 9 I.2.2 Définition de l’argile ................................................................................................................ 9 I.2.3 Argiles modifiée ...................................................................................................................... 9 I.2.4 Propriétés et intérêt des argiles ................................................................................................ 10 I.2.5 La montmorillonite ......................................................................................................................... 11 I.2.5.1 Structure de la montmorillonite ............................................................................................ 11 I.2.6 Organisation des feuillets ............................................................................................................... 12 I.2.6.1 Le feuillet .............................................................................................................................. 12 Sommaire I.2.6.2 La particule primaire ............................................................................................................ 12 I.2.6.3 Les agrégats .......................................................................................................................... 13 I.2.7 Méthodes de préparation des nanocomposite à base d’argile ......................................................... 13 I.2.7.1 Polymérisation in situ ........................................................................................................... 13 I.2.7.2 Mélange à l'étal fondu .......................................................................................................... 14 I.3 Les polymères biodégradables .......................................................................................................... 15 I.3.1 Généralités .............................................................................................................................. 15 I.3.2 Amidon .................................................................................................................................... 17 I.3.2. 1 Définition ........................................................................................................................ 17 I.3.2. 2 Composition et structure moléculaire ............................................................................. 17 a)Amylose .............................................................................................................................. 18 b) Amylopectine ..................................................................................................................... 19 I.3.3 Transformations physiques de l’amidon ........................................................................................ 20 I.3.3.1 Gélatinisation ........................................................................................................................ 20 I.3.3.2 Rétrogradation ...................................................................................................................... 21 I.3.3. 3 Sorption ................................................................................................................................ 21 I.3.4 Organisation granulaire .................................................................................................................. 22 I.3.5 Plastification de l’amidon ............................................................................................................... 23 I.3.6 Les plastifiants de l’amidon........................................................................................................... 24 I.3.7 Propriétés de l’amidon plastifié ...................................................................................................... 25 I.3.7.1 Propriétés physiques et thermiques ....................................................................................... 25 I.3.7.2 Propriétés rhéologiques de l’amidon plastifié à l’état fondu ................................................ 26 I.4 Mélange des polymères ..................................................................................................................... 27 I.4.1 Généralité ................................................................................................................................. 27 I.4.2 Morphologie ............................................................................................................................. 27 I.4.3 Thermodynamique des mélanges de polymères ...................................................................... 28 I.4.4 Mélanges amidon plastifié/biopolyester .................................................................................. 29 I.4.1.1 Physico-chimie des mélanges de polymères .................................................................... 30 I.4.5 Mélanges polymères biodégradables à base (l'amidon plastifié) .................................................... 30 I.4.6 Mélange Amidon / Polypropylène .................................................................................................. 31 Sommaire Partie expérimentale II. Partie expérimentale .................................................................................................................................. 32 II.1 Matériaux utilisés ............................................................................................................................. 32 II.1.1 Polypropylène ......................................................................................................................... 32 II.1.2 Argile ...................................................................................................................................... 32 1. La Cloisite 20A ................................................................................................................... 32 2. Argile modifiée au laboratoire ........................................................................................... 32 A. Préparation de l’argile sodique ....................................................................................... 33 B. Organophilisation de l’argile sodique............................................................................. 33 II.1.3 Amidon ................................................................................................................................... 34 II.1.4 Plastifiants .............................................................................................................................. 35 II.1.5 Agent compatibilisant ........................................................................................................... 35 II.2 Préparation de l’amidon plastifié ..................................................................................................... 36 II.3 Préparation des mélanges ................................................................................................................. 36 II.4 Procédure expérimentale .................................................................................................................. 37 II .4.1 Fabrication des plaquettes (Moulage par compression) ........................................................ 38 II.5 Comportement mécanique des nanocomposites .............................................................................. 39 II.5.1 Essai de traction ..................................................................................................................... 39 II.5.2 Essai de dureté ........................................................................................................................ 40 III. Résultats et Discussion ........................................................................................................................... 41 III.1 Etude Mécanique ......................................................................................................................... 41 III.1.1 Courbes de traction ................................................................................................................... 41 III.1.1.1 Effet du vieillissement sur la contrainte à la rupture ........................................................ 41 III.1.1.2 Effet du vieillissement sur l’allongement à la rupture ..................................................... 46 III.1.2 Dureté shore A des mélanges étudiés ......................................................................................... 47 Conclusion générale ................................................................................................................................ |
Disponibilité (1)
Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
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M/2986 | Memoire master | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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