Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
• La diffusion et la réaction chimique à l’interface sont favorisées par l’augmentation de la
température.
• Une vitesse de ligne faible favorise l’adhésion. Augmenter la vitesse de ligne réduit le
temps de contact et généralement l’adhésion.
• Une température de rouleau thermostaté élevée favorise l’adhésion.
• Une faible orientation des chaînes favorise l’adhésion. La littérature note que la force de
pelage mesurée dans la direction d’orientation est souvent plus faible que dans la
direction perpendiculaire.
Effet de l’épaisseur du film
Kamykowski [2000] a traité l’effet de la géométrie des couches sur l’adhésion aux interfaces
de films coextrudés. Pour cela il a extrudé deux séries de films cinq couches de structure
PP/(PP+PPg)/PA6/(PP+PPg)/PP:
‐ en modifiant la vitesse du rouleau froid de façon à modifier l’épaisseur finale des couches
(50 à 250 p~m),
‐ en modifiant les vitesses respectives des extrudeuses en maintenant le débit de sortie
constant. Il a adapté la vitesse du rouleau pour que l’épaisseur du film reste constante et a
ainsi modifié l’épaisseur relative des couches du film.
Tous les échantillons ont été testés en pelage. Les résultats montrent que:
‐ la force de pelage est très fortement dépendante de l’épaisseur du film,
‐ une épaisseur plus importante de la couche extérieure permet d’avoir une force de pelage
plus élevée.
Effet du temps ouvert à la réaction
Cole et Macosclo [2000] montrent que lors de la coextrusion du système (PP+PPg)/aPA, un
renforcement significatif de l’interface PP/aPA est atteint pour des temps ouverts à la
réaction de 45 secondes. Ils montrent aussi que l’adhésion diminue rapidement lorsque le
temps ouvert à la réaction diminue. Les résultats obtenus par Bondil dans sa thèse en 2006
corroborent bien ceux de Cole et Macosko pour des systèmes (PP+PPg)/PA où tous les
matériaux sont semi‐cristallins.
Effet de la cinétique de formation des copolymères
Botros [1996] a étudié la cinétique de formation des copolymères PE‐EVOH lors de la
coextrusion de PE greffé anhydride maléique et de EVOH. Pour cela, il a utilisé la
spectroscopie infrarouge en transmission. Les références sont des films extrudés de PEg et
d’EVOH. Le système réactionnel est un mélange de poudres PEg et de EVOH que Botros
place entre deux disques en NaCl qui sont chauffés. La spectroscopie infrarouge permet de
suivre la disparition des bandes caractéristiques de l’EVOH et la formation du copolymère
par croissance de la bande ester. Les interprétations de l’auteur sont confirmées par:
‐ la diminution des bandes caractéristiques de l’anhydride,
Annexes
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