Renforcer sans perdre en module Polyamides modifiés par des copolymères triblocs ABC

Renforcer sans perdre en module Polyamides modifiés par des copolymères triblocs ABC

Le renforcement spectaculaire obtenu en dispersant une phase élastomère dans les matrices semi-cristallines se fait au détriment de la rigidité. En effet, l’incorporation d’une fraction de phase molle dans une matrice plus rigide diminue d’autant son module élastique. Pour palier ce problème, une technique consiste à disperser non plus une phase élastomère mais des particules inorganiques rigides.

La cavitation requise pour amorcer la déformation plastique de la matrice est alors remplacée par la décohésion à l’interface matrice-particule. Toutefois, les renforcements atteints avec cette méthode ne sont pas aussi élevés qu’avec des particules molles et les particules rigides forment des agrégats difficiles à disperser. Dans ce chapitre, nous examinons une autre façon de limiter la perte en rigidité.

En s’inspirant du renforcement par des particules core-shell ou salami, cette méthode consiste à utiliser des particules nanostructurées de copolymères à blocs contenant peu d’élastomère. Le système étudié est une matrice de polyamide-12 dans laquelle est dispersée un copolymère tribloc de type ABC. Ce copolymère est un polystyrène-b-polybutadiène-b-poly(méthacrylate de méthyle) (SBM) où la seule phase molle est le bloc polybutadiène qui constitue moins de 40% de la masse du tribloc.

Les résultats du chapitre précédent montrent que lorsque les conditions de mélangeage sont correctement choisies, il est effectivement possible d’obtenir des dispersions fines avec des tailles de particules de l’ordre de 0.5 à 1 µm.

Les propriétés en choc de ces systèmes sont comparés à celles du polyamide-12 renforcé par des particules d’élastomère (EPRm). Les essais de choc Charpy instrumenté indiquent que des dispersions de 10 à 20% de SBM génèrent des renforcements remarquables avec une diminution négligeable du module élastique. L

’analyse des courbes de force lors de l’impact et des mesures par analyse mécanique dynamique (DMA) montrent également que la perte en 87 Chapitre 4 : Renforcer sans perdre en module module dans les systèmes étudiés est directement liée à la fraction volumique d’élastomère et qu’elle peut être significativement atténuée par la présence de blocs vitreux.

Plus généralement, ces observations suggèrent que l’effet renforçant des particules peut être dissocié de la fraction volumique d’élastomère et donc de la perte en rigidité. La question de la fraction minimum d’élastomère et du rôle de la nanostructure sur le renforcement se pose alors.

Cette stratégie de renforcement a pu être appliquée avec des succès divers à d’autres matrices polyamide (polyamide-6 et polyamide-11). Ces résultats sont présentés dans l’annexe A3. Une étude plus détaillée de l’évolution de la résilience Charpy entaillé en fonction de la température est également reproduite dans l’annexe A4.