Impact du traitement chimique sur les caractéristiques structurales, mécaniques, thermiques et morphologiques des composites polymères semi-cristallins à base de courge éponge (Luffa Aegyptiaca).

ABDERRAOUF , Seddik

Impact du traitement chimique sur les caractéristiques structurales, mécaniques, thermiques et morphologiques des composites polymères semi-cristallins à base de courge éponge (Luffa Aegyptiaca).

dc.contributor.author	ABDERRAOUF , Seddik
dc.date.accessioned	2026-06-18T13:36:56Z
dc.date.issued	2026
dc.description	Cette thèse explore le développement de biocomposites à matrices polyoléfiniques semi-cristallines (PP et PEHD) renforcés par des fibres naturelles de Luffa et des charges minérales d’alumine (Al₂O₃), combinées à des traitements chimiques destinés à améliorer l’adhésion interfaciale. Les fibres ont été modifiées par NaOH et acide stéarique, tandis que l’alumine a été fonctionnalisée au stéarate afin d’optimiser leur compatibilité avec les matrices polymères. Les analyses FTIR, SEM, XRD, DSC, TGA et DMA ont révélé une dispersion plus homogène des renforts, une interfacialité nettement améliorée et, dans certains cas, une augmentation de la cristallinité. Le composite PP/T-SA-[Al+Luffa]-2 % a présenté les performances les plus élevées, avec une résistance à l’impact de 37,46 kJ/m², une température de fusion de 166,66 °C et une stabilité thermique maximale de 450 °C. Pour le PEHD, la combinaison du traitement alcalin et du compatibilisant PE-g-MA a permis d’améliorer la résistance mécanique (de 14 à 16 MPa), l’impact (de 70 à 89 kJ/m²) et de réduire fortement l’absorption d’eau (0,002 %). Ces résultats démontrent l’effet synergique des modifications de surface et positionnent ces biocomposites comme des matériaux légers, durables et économiquement viables pour des applications industrielles telles que les intérieurs automobiles, les emballages résistants à la chaleur et les composants de construction durables.
dc.description.abstract	This thesis investigates the development of polyolefin-based biocomposites (PP and HDPE) reinforced with natural Luffa fibers and alumina (Al₂O₃) fillers, enhanced through chemical surface modifications to improve interfacial bonding. Luffa fibers were treated with NaOH and stearic acid, while alumina was coated with stearate to increase compatibility with the polymer matrices. FTIR, SEM, XRD, DSC, TGA and DMA analyses revealed improved filler dispersion, stronger fiber–matrix adhesion, and in some cases increased crystallinity. The PP/T-SA-[Al+Luffa]-2% composite exhibited the best performance, with an impact strength of 37.46 kJ/m², a melting temperature of 166.66 °C, and a maximum thermal stability of 450 °C. For HDPE, the combination of alkaline treatment and PE-g-MA compatibilizer improved tensile strength (14 → 16 MPa), impact resistance (70 → 89 kJ/m²), and drastically reduced water absorption (0.002%). These findings confirm the synergistic effect of dual reinforcement and surface modification, positioning these lightweight and durable biocomposites as promising candidates for automotive interiors, heat-resistant packaging, and long-lasting construction components.
dc.description.sponsorship	تتناول هذه الأطروحة تطوير متراكبات حيوية معتمدة على البوليمرات الأوليفينية (PP وHDPE) مدعّمة بألياف اللوفا الطبيعية وحبيبات الألومينا (Al₂O₃)، مع تحسينات كيميائية تهدف إلى تعزيز التماسك البيني داخل المادة المركّبة. خضعت ألياف اللوفا لمعالجة بهيدروكسيد الصوديوم وحمض الستياريك، في حين تم تغليف الألومينا بالستيارات لرفع توافقها مع المصفوفة البوليمرية. أكدت تحاليل FTIR وSEM وXRD وDSC وTGA وDMA تحسّن تجانس التوزيع وارتفاع قوة الارتباط البيني وزيادة البلورية في بعض التركيبات. وقد أظهر مركّب PP/T-SA-[Al+Luffa]-2% أفضل أداء ببلوغ مقاومة صدم 37.46 kJ/m² ودرجة انصهار 166.66 °C وثبات حراري يصل إلى 450 °C. وبالنسبة لـHDPE، أدّت المعالجة القلوية مع المضاف PE-g-MA إلى تحسين المقاومة الميكانيكية (من 14 إلى 16 MPa) وزيادة مقاومة الصدم (من 70 إلى 89 kJ/m²) وتقليل امتصاص الماء إلى 0.002%. وتؤكد هذه النتائج الفعالية التآزرية للمعالجات السطحية، مما يجعل هذه المتراكبات الحيوية خفيفة الوزن ومتينة وذات جدوى اقتصادية مناسبة لتطبيقات صناعية مثل مكوّنات السيارات الداخلية والتغليف المقاوم للحرارة ومواد البناء المستدامة.
dc.identifier.uri	https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1100
dc.language.iso	fr
dc.publisher	Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut des Sciences et Techniques des Matériaux
dc.subject	Composites de polypropylène
dc.subject	fibres de luffa
dc.subject	alumine
dc.subject	acide stéarique
dc.subject	amélioration des propriétés thermiques et mécaniques
dc.title	Impact du traitement chimique sur les caractéristiques structurales, mécaniques, thermiques et morphologiques des composites polymères semi-cristallins à base de courge éponge (Luffa Aegyptiaca).
dc.type	Thesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1

Name:: E-TH2554 Impact du traitement chimique sur les caractéristiques structurales, mécaniques, thermiques et morphologiques des composites polymères semi-cristallins à base de courge éponge (Luffa Aeg.pdf
Size:: 6.38 MB
Format:: Adobe Portable Document Format

Download