Relation structure propriétés dans les composites et les nanocomposites à base d’un polymère thermoplastique/silice
| dc.contributor.author | Mohamed Salim , SALMI | |
| dc.contributor.author | ZOUKRAMI Fouzia Encadrant | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-18T11:23:50Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description | Ce travail de recherche s’inscrit dans le domaine de la science des matériaux polymères nanocomposites, et s'intéresse spécifiquement à l’étude de la relation entre la structure et les propriétés des nanocomposites thermoplastiques renforcés par des nanoparticules de silice. L’objectif principal est d’optimiser la formulation de matériaux composites à base de polypropylène (PP) et de polyéthylène haute densité (PEHD), en y incorporant différentes formes de silice, modifiées ou non, en présence ou absence d’agents de compatibilisation tels que l’acide stéarique ou des silanes.La première partie de cette étude porte sur des nanocomposites de polypropylène contenant 3 % et 5 % de silice non traitée, préparés avec ou sans ajout d’acide stéarique (1 % et 5 %). L’acide stéarique est ici utilisé en tant qu’agent modificateur, dans le but d’améliorer l’interaction interfaciale entre la phase organique (le polymère) et la phase inorganique (la silice). Les mélanges ont été élaborés par procédé de mélange à l’état fondu, technique adaptée aux polymères thermoplastiques. Une amélioration des propriétés mécaniques et thermiques a été observée pour certaines formulations, notamment avec l’ajout de 1 % d’AS.La deuxième partie est consacrée à l’élaboration et à la caractérisation de nanocomposites à base de PEHD et de silice non traitée (3 % et 5 %). L’objectif est de comparer le comportement de deux matrices polymères (PP et PEHD) vis-à-vis du renforcement par la silice et d’évaluer les différences en termes de compatibilité, de dispersion des charges et de performance globale du matériau.Enfin, la troisième partie de l’étude explore l'effet d’un traitement de surface de la silice par un agent de couplage silane, le hexadécyltriméthoxysilane (HDTMS), à des concentrations de 1 % et 2 %. Cette fonctionnalisation vise à améliorer la dispersion de la silice dans la matrice PP et à renforcer les interactions interfaciales, en vue d’accroître les propriétés mécaniques, thermiques et rhéologiques du composite final. Une amélioration notable de la stabilité thermique, du module de traction, de la résistance à l’impact et de la dispersion des nanoparticules a été confirmée par des analyses FTIR, ATG, DTG, MFI, essais de traction et de choc, ainsi que par microscopie électronique à balayage (MEB).L’ensemble des résultats montre que l’utilisation conjointe d’un agent de couplage silane et d’un taux optimal de charge permet d’obtenir des nanocomposites à propriétés renforcées. En parallèle, l’influence du type de polymère, du taux de charge et des conditions de traitement a été rigoureusement étudiée pour proposer la formulation la plus performante selon les critères mécaniques et thermiques visés. | |
| dc.description.abstract | The primary objective of this thesis is to develop and evaluate the performance of nanocomposites based on a thermoplastic matrix of polypropylene (PP) and high density polyethylene (HDPE) filled with fumed silica, by incorporating different contents of unmodified silica (3% and 5%) and silica modified by a coupling agent of hexadecyltrimethoxysilane type (HDTMS in 1% and 2% rate) in the presence or absence of an interface modifier such as stearic acid AS (1% and 5%). The compounds produced through melt blending in an internal mixer. An improvement in mechanical and thermal properties was observed for some formulations, particularly with the addition of 1% AS to PP/ unmodified SiO2 nanocomposites compared to HDPE/SiO2 systems. The functionalization of the silica surface by silane was effective and allowed to strengthen the interfacial interactions between silica and the PP matrix. A significant improvement in thermal stability, tensile modulus, impact resistance and dispersion of the nanoparticles was confirmed in this context by FTIR, TGA, DTG, MFI, tensile and impact tests, as well as by scanning electron microscopy (SEM) for PP/SiO2 nanocomposites in the presence of silane. All the experimental results demonstrated that the joint use of a silane coupling agent, AS interface agent and an optimal loading rate makes it possible to obtain nanocomposites with reinforced properties to offer the most efficient formulation according to the desired mechanical and thermal criteria. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1083 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.publisher | Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie | |
| dc.subject | nanocomposite | |
| dc.subject | polypropylène | |
| dc.subject | PEHD | |
| dc.subject | silice | |
| dc.subject | silane | |
| dc.subject | acide stéarique | |
| dc.subject | interface | |
| dc.subject | propriétés mécaniques | |
| dc.title | Relation structure propriétés dans les composites et les nanocomposites à base d’un polymère thermoplastique/silice | |
| dc.type | Thesis |
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