Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
La méthode de calcul de la tension interfaciale est basée sur lʹexpression de la déformation D
[Deyrail et al. (2002), Taylor et al. (1932), Peixiang Xing et al. (2000)]:
⎧ 40(p+1) α ⎫ ⎧ t ⎫ L-B
D = D0exp ⎨- ⎬ = D0exp ⎨- ⎬ =
⎩ (2p+3)(19p+16) ηmR 0⎭ ⎩ τd⎭
L+B
Équation 46
D0 est le paramètre de déformabilité au temps initial t0, ηm la viscosité newtonienne de la
matrice, R0 le rayon initial de la gouttelette et α la tension interfaciale du mélange. p est le
rapport des viscosités des constituants, respectivement du PA6 et PE (ou PEGMA), à 1 rad/s
( valeurs de viscosités données au tableau 13, partie B).Ce rapport de viscosité est donné par
l’équation 47:
p
η
η
PA6
= Équation 47
PEouPEGMA
L et B représentent respectivement les axes majeurs et mineurs de lʹellipse. Le temps de
relaxation τd de la bille peut sʹécrire (équation (48)):
τ =
d
η R
eq 0
α
Équation 48
La viscosité équivalente du mélange peut être déduite de lʹexpression suivante (équation
(49)):
η =
eq
(2p+3)(19p+16)η
40(p+1)
m
Équation 49
A partir des évolutions dimensionnelles de la gouttelette déformée avec le temps nous
pouvons calculer la valeur de la déformation D en fonction du temps. En conséquence, le
suivi de lʹévolution de la déformation D en fonction du temps permet de déduire la valeur de
la tension interfaciale du mélange étudié. A partir des résultats expérimentaux, il suffit de
tracer le logarithme népérien de D en fonction du temps. La pente de cette courbe donne
accès au temps de relaxation τd de lʹinclusion. La connaissance des paramètres intrinsèques
des composants permet ensuite de calculer la valeur de la tension interfaciale du mélange.
La Figure 57présente un exemple typique des résultats obtenus à partir de ces mesures. En
effet, nous avons trouvé que la tension interfaciale d’un tel système chute d’une valeur de
5,25 mN/m pour les SNR jusqu’à 0,17 mN/m pour les SR juste avant réaction. Ces résultats
corroborent ceux présentés dans la littérature [Luciani et al. (1996)].
Partie C
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