Effets des nanocharges sur l’amélioration des propriétés du PVC : Elaboration et caractérisation des nanocomposites PVC/Nanocharges (Talc et kaolin)
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
Rigid PVC has some disadvantages such as poor mechanical properties, low thermal stability and difficult processing. In order to improve its properties, the present study aims to develop a PVC-based composite using a combination of talc and calcined kaolin as filler. For comparison, PVC/talc and PVC/calcined kaolin composites have also been prepared and studied. The calcined kaolin was modified with urea to increase its surface area by intercalation/delamination (chemical treatment), while the surface of both fillers was coated with stearic acid for good compatibility with PVC (mechanical treatment). The composites were prepared by melt mixing using a Brabender plastograph. From the Brabender couple, a reduction in viscosity and melt time was detected by adding the treated fillers, thus ensuring improved processability of the rigid PVC composites. The results showed that the surface treatments promote the dispersion of talc and calcined kaolin particles uniformly in the PVC matrix and proved the improvement of thermal stability and mechanical properties of rigid PVC. Binary filler-based composites combined the good properties of both (synergism).
Description
Le PVC Rigide présente certains inconvénients tels que de faibles propriétés mécaniques, une faible stabilité thermique et une difficulté de mise en œuvre. Afin d’améliorer ses propriétés, la présente étude vise à développer un composite à base du PVC en utilisant une combinaison de talc et de kaolin calciné comme charge. A titre de comparaison, des composites PVC/talc et PVC/kaolin calciné ont également été préparés et étudiés. Le kaolin calciné a été modifié avec l’urée pour augmenter sa surface par intercalation/délamination (traitement chimique), tandis que la surface des deux charges a été enrobée par l’acide stéarique pour une bonne compatibilité avec le PVC (traitement mécanique). Les composites ont été préparés par mélange à l’état fondu à l’aide d’un plastographe de type Brabender. À partir du couple Brabender, une réduction de la viscosité et du temps de fusion a été détectée en ajoutant les charges traitées, assurant ainsi une amélioration de la processabilité des composites du PVC rigide. Les résultats ont montré que les traitements de surface favorisent la dispersion des particules de talc et de kaolin calciné uniformément dans la matrice du PVC et ont prouvé l’amélioration de la stabilité thermique et des propriétés mécaniques du PVC rigide. Les composites à base de charges binaires ont combiné les bonnes propriétés des deux (synergisme).