Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
volumiques variables des deux constituants vont être investiguées. La contribution des effets
d’interface/interphase sera étudiée au moyen de l’augmentation du nombre de couches.
L’effet d’interface/interphase générée entre couches voisines sera quantifié pour une durée
de contact et un taux de cisaillement bien spécifiques. Les résultats obtenus seront ainsi
confrontés en premier temps à ceux obtenus par l’outil thermodynamique et les
micrographies MEB. Les propriétés de cette interphase seront reliées à leurs tours aux
propriétés adhésives des systèmes multicouches.
Outre l’aspect fondamental de cette étude, les résultats expérimentaux vont nous permettre
d’optimiser les conditions de mise en œuvre en relation avec les propriétés finales des
systèmes multicouches. Nous rappelons ici que l’objectif final est d’une part d’étudier les
instabilités interfaciales en absence et en présence (ou non) de réactions chimiques aux
interfaces et d’autre part, de développer des méthodologies d’études sur la base de systèmes
réactifs modèles permettant de quantifier l’influence de l’interface/interphase sur la stabilité
des écoulements multicouches et les propriétés adhésives qui en résultent.
1.1. Mécanismes réactionnels mis en jeu
1.1.1. Réactions principales
Les mécanismes réactionnels (PA/PE fonctionnalisé) ont été succinctement étudiés dans la
littérature [Montanari et al. (1992), Steinmann et al. (1989)]. Un état de l’art très intéressant a
été présenté dans ces travaux pour expliquer les mécanismes réactionnels entre un PA12 et
un terpolymère de PE‐GMA (PE fonctionnalisé époxyde et acrylate d’éthyle).
En effet, le PA possède une fonction amine primaire et une fonction acide carboxylique à
chacune de ces extrémités de chaînes. Ces deux fonctions sont susceptibles de réagir avec les
fonctions oxiranes du PE‐GMA. D’après les auteurs, ces réactions ne sont pas limitées et elles
peuvent jouer un rôle non négligeable dans l’auto réticulation du PE‐GMA. L’amine
primaire réagit très fortement avec l’époxyde. En effet les ordres de grandeurs de la
constante cinétique de cette réaction ainsi que celle d’autres réactions qui pouvant exister
sont donnés par le Tableau 18. Le mécanisme réactionnel le plus probable aux interfaces,
selon cette classification, est la réaction des amines avec les époxydes, il peut être schématisé
de la manière suivante (Figure 52) :
Réaction
Constante de vitesse
Epoxyde + R‐NH2 260
Epoxyde+R‐COOH 18
Epoxyde+alcool primaire 1.2
Epoxyde+ alcool secondaire 1
Tableau 18 : Ordres de grandeur des réactivités possibles dans le système.
Partie C
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