Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
de la température, du temps de contact et le taux de fonctions réactives, demeure un
paramètre clé à ne pas négliger dans les études instabilités interfaciales.
Dans le cas de fluides incompatibles avec des fonctions réactives, les phénomènes
d’interdiffusion/réaction interfaciale en faveur de la création de l’interphase peuvent
intervenir afin d’anéantir l’effet des instabilités interfaciales.
Un couplage entre les facteurs classiques introduits dans l’évaluation des cartes de stabilité
théoriques et expérimentales (rapport des viscosités et d’élasticité des différentes couches,
l’épaisseur de chaque couche) aux nouveaux paramètres relatifs à l’affinité physico‐chimique
à l’interface polymère polymère se manifestant physiquement par le rôle de l’interphase est
nécessaire.
Nous soulignons enfin que notre démarche reste foncièrement qualitative, et au vu de la
complexité des systèmes réels, n’a d’autre espoir, pour l’heure, que de dégager quelques
paramètres fondamentaux et lignes directrices.
Perspectives :
Naturellement, le caractère pluridisciplinaire de cette étude nous pousse à fixer les objectifs
suivants :
• L’affinité physico‐chimique à l’interface est une fonction du temps de contact et de la
température dans le système bloc/filière. Le caractère stable du multicouche dépend plus
précisément de ces facteurs. Néanmoins, le temps ouvert à la réaction n’est pas que le
temps passé au contact en amont de la filière. Ce qui se passe dans l’air‐gap est aussi
important. De façon plus générale comprendre l’influence de ces étapes sur la formation
du copolymère à l’interface constituera l’un des objectifs de nos perspectives.
• Compléter les analyses théoriques de stabilité afin de prédire la croissance spatiale des
défauts en calculant le taux d’amplification spatiale pour une perturbation pour des
écoulements bicouches et tricouches afin de palier les limites de l’étude asymptotique.
• Augmenter le temps de contact implique la réduction du débit ce qui est
économiquement peu intéressant. Nous essayerons d’investiguer d’autres pistes comme
le taux de compatibilisant dans les mélanges (PE+x% PE‐GMA) qui présente une stabilité
meilleure à hautes températures contrairement au couple PE‐GMA/PA6.
• Prise en compte de lʹeffet de lʹinterphase (au lieu de dire que nous avons deux couches,
nous aurons trois couches symétriques avec une couche intermédiaire très fine). Ainsi,
des modifications seront apportées au programme DECLIC pour prédire si la viscosité et
lʹélasticité de lʹinterphase pourraient atténuer ou non les instabilités interfaciales.
Malheureusement cette partie n’est pas encore terminée et elle est en cours
d’investigation en collaboration avec le professeur Patrice Laure de l’Institut non linéaire
de Nice/CEMEF.
• Visualisation des écoulements stratifiés de nos systèmes sur un bloc et une filière
transparente afin de sonder l’effet de l’interphase.
Partie D
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