Elaboration de composites à base de PEBD
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
The aim of this study concerns the preparation and the characterization of composites
systems consisting of LDPE as a matrix reinforced by PET fibers and organophilic montmorillonite
(MMTO). Because of the lack of affinity between the different components, PET fibers were
submitted to two types of treatments, the first one is physical by using soda as a reagent, and the
second is chemical by vinyltrimethoxysilane. LDPE/PET fiber and LDPE/MMTO interfaces have also
been reinforced by maleic anhydride grafted polyethylene (PE-g-MA). To highlight the effects of
MMTO and PET fiber rates before an after treatments and PE-g-MA addition, LDPE/PET fiber and
LDPE/PET fiber/MMTO have been characterized by mechanical (tension, impact), structural (X-rays
diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)), thermal (differential scanning
calorimetry (DSC)), and rheological tests by following torque variations and melt flow index
measurements.
XRD results showed that the inter-lamellate distances and the crystal size of LDPE are not influenced
by the addition of the reinforcements, but noticeable variations are deduced on the crystallinity of the
composites, as it is confirmed by the DSC results. Also, the results of the mechanical properties study
revealed that the composites behavior at break is principally governed by the PET fiber rate and that
the effect of the surface treatment is relatively slight, contrary to PE-g-MA which promotes the
mechanical resistance.
Description
L'objectif de cette étude a porté sur l'élaboration et la caractérisation de systèmes
composites à matrice PEBD chargée de fibres PET et de montmorillonite organophile (MMTO). A
cause du manque d'affinité entre ces divers composants, les fibres PET ont subi deux types de
traitements, le premier physique par alcalinisation en utilisant comme réactif de la soude caustique, et
le second chimique par un agent de couplage qui est le vinyltriméthoxysilane. Les interfaces
PEBD/fibre PET et PEBD/MMTO ont également été renforcées par du polyéthylène à basse densité
greffé par l'anhydride maléique (PE-g-MA). Pour la mise en évidence des effets des taux de MMTO et
de fibres PET avant et après traitements et de l'ajout du PE-g-MA, les composites PEBD/fibre PET et
PEBD/fibre PET/MMTO ont été soumis aux essais mécaniques (traction, choc), structuraux
(diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)),
thermique (analyse calorimétrique différentielle (DSC)) et rhéologique par le suivi des variations du
couple de malaxage et la mesure de l'indice de fluidité. Les résultats de la DRX ont montré que les
distances inter-lamellaires et les tailles des cristaux du PEBD ne sont pas influencées par l'ajout de la
fibre et la MMTO, cependant des variations notables sont constatées sur le taux de cristallinité, comme
le confirme les résultats de DSC. L'étude des propriétés mécaniques a révélé que le comportement à la
rupture est principalement gouverné par le taux de fibre PET et est amélioré par l'ajout du PE-g-MA.