Élaboration et caractérisation des nanocomposites polymére/silice mésoporeuse nanométrique
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
different series of poly (ethylene-co-vinyl acetate)/mesoporous silica type SBA-15 (EVA/SBA-15) nanocomposites, containing 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3% and 4 % SBA-15 nanoparticles were prepared by melt blending an internalmixer. The mesoporous silica SBA-15 was synthesised by asol-gel method and organo-modified by hexadecyltrimethoxysilane (HDTMS). The terpolymer of ethylene-butyl acrylate-maleic anhydride (E-BA-MA) containing 6% butylacrylate, 3% maleic anhydridewas added as compatibilizer at 2wt% to nanocomposites including unmodified SBA-15. The properties ofEVA/SBA-15 nanocompositeswere characterised by infrared spectroscopy (FTIR), calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), rheology (Rubber Process Analyser), and by mechanical study. The results confirmed that SBA-15 nanoparticles was successfully organomodifiedby the HDTMS. The crystallinity of the matrix decreased and Young’s modulus increased with the incorporationof the SBA-15 and in the presence of E-BA-MAcompatibilizer, whereas elongation at break and tensile strength maintain almost the values of the matrix.An increase in storage modulus (G′), loss modulus (G″)and in the complex viscosity (η *) was obtained for EVA/2, 5% SBA-15, EVA/4% SBA-15/E-BA-MAand EVA/2% H-SBA-15 nanocomposites. Td,5 thermal stability was enhanced by 15°C and 21°C, respectively, for EVA/1% SBA-15, EVA/2% H-SBA-15 and EVA/2% SBA-15/E-BA-MAsystems as compared to the EVA matrix
Description
Différents typesde nanocomposites à base de poly (éthylène-co-acétate de vinyle)/silice mésoporeuse de type SBA-15 (EVA/SBA-15), contenant 0.5%, 1%,1.5%, 2%,2.5%, 3% et 4 % en masse de nanoparticules de l’SBA-15 ont été préparées par mélange à l’état fondue dans un mélangeur interne. La silice mésoporeuse SBA-15 a été synthétisée par la méthode sol-gel et organiquement modifiée par l'Hexadécyltriméthoxysilane(HDTMS). Le terpolymère d'éthylène-acrylate de butyle anhydride maléique (E-AB-MA) contenant6 % d'acrylate de butyle, 3 % d'anhydride maléique a été ajouté comme agent compatibilisant à 2 % en masse aux nanocomposites chargés del’SBA-15 non modifiée. Les propriétés des nanocomposites EVA/SBA-15 ont été caractérisées par spectroscopie infrarouge (IRTF), calorimétrie (DSC), analyse thermogravimétrique (ATG), microscopie électronique à balayage (MEB), rhéologie(RPA) et parune étude mécanique. Les résultats ont confirmé queles nanoparticules de l’SBA-15 ont été organiquement modifiées avec l’HDTMS. La cristallinité de la matrice a diminuéet le module d’Young a augmenté avec l'incorporation de l’SBA-15et en présence de l’E-AB-MA, alors que l'allongement à la rupture et la résistance à la traction maintiennent quasiment lesvaleurs de la matrice. Une augmentation de G′, G″ et de la viscosité complexe η* a été obtenue pour les nanocomposites EVA/2,5% SBA-15, EVA/E-AB-MA/4% SBA-15 et EVA/2% H SBA-15. La stabilité thermique (Td,5 ) a été amélioréerespectivement, de 15°C et de 21°C pour les systèmes suivants: EVA/1%SBA-15, EVA/2%H-SBA-15et EVA/2% SBA-15/E-AB-MApar rapport à celle de l’EVApure