Etude du comportement physico-mécanique de nouveaux bio composites poudre de liège - PVC

Abstract

Les composites ne cessent d.evoluer vers des produits qui sont, soit les moins couteux possible, soit les plus performant ou bien les deux a la fois. De plus, dans un souci de protection de l.environnement et de sante publique, les produits tendent a integrer un caractere ecologique. L.idee essentielle de cette etude etant de valoriser la charge vegetale poudre de liege en optant vers l.elaboration et la caracterisation d.un nouveau materiau composite a matrice PVC. Dans ce contexte, differentes formulations a base de PVC/Poudre de liege ont ete initiees avec differents taux de charge 10%,20%, 30%, 40% et 50%. Il faut noter que le manque de compatibilite entre le liege et le PVC, tient a la nature hydrophile des fibres vegetales et au caractere plus hydrophobe de la matrice. Cette ¡°incompatibilite¡± provoque une mauvaise dispersion des charges et la formation d.un materiau heterogene dont les proprietes mecaniques globales ne sont pas tres satisfaisantes. Cela constitue une difficulte majeure sachant que l.interface est le lieu privilegie du transfert des contraintes entre la charge et la matrice. Afin de reduire ces problemes lies a la nature propre de la charge, un agent compatibilisant PVC-g-AM a ete synthetise au laboratoire. Notons que ces derniers ont ete caracterises par diverses techniques : tests physiques (densite et taux d.absorption d.humidite), mecaniques (test de traction, essai choc charpy et durete shore D, Dispositif d.essai de Bing), thermiques (ATG/DTG), mesure de la conductivite thermique (CT metre). L.introduction du liege dans le PVC diminue la contrainte et l.allongement a la rupture; par contre, le module d.elasticite et la durete shore D ont augmente progressivement avec le taux de charge. L.essai ultrasonore (Bing) a montre que l.incorporation de la poudre de liege rend le materiau cassant et moins elastique. L.utilisation du PVC-g-AM montre une amelioration des proprietes mecaniques des composites liee a une meilleure adhesion interfaciale charge/matrice en rapport avec l.augmentation du taux de l.agent de couplage. L.amelioration de la stabilite du PVC est accentuee en presence de l.agent de couplage, il en est de meme du pouvoir d.isolation thermique par la diminution de la conductivite thermique ; par ailleurs le test de vieillissement thermique a ete procede pour toutes les formulations. Les resultats ont montre que les echantillons contenant l.agent de couplage sont les premier a vieillir : confirmation etablie par plusieurs techniques, essais mecaniques, analyse spectrophotometrie (IR). Pour mettre en evidence la propagation de la chaleur a l.interieur des composites elabores, une simulation numerique a ete realisee ¡ logiciel fluent ¡ ou nous avons introduit les resultats trouves au moyen du CT metre. Il en ressort que notre materiau present une tres bonne isolation thermique pour de faibles epaisseurs