| Titre : | Étude des Moyens de Stabilisation des Composites à bases des Polystyrène |
| Auteurs : | Boussehel Hamida, Auteur ; Ahmed Meghezzi , Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2018 |
| Format : | 1 vol. (139 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | matériaux composites,polystyrène,farine de grignon d’olive,propriétés mécanique,propriétés thermique,absorption d’eau. |
| Résumé : |
Ce manuscrit comporte de la valorisation des déchets lignocellulosiques. Un intérêt particulier a été porté à la farine de grignon d’olive comme charge dans l’élaboration de matériaux composites à matrice polystyrène avec des taux de charge variant de 10 à 30%. Nous nous sommes intéressés particulièrement au problème d’adhésion à l’interface fibre /matrice. Par ailleurs, deux types de traitements ont été choisis, dont le premier consiste à la modification de la farine de grignon d’olive par mercerisation (NaOH). Le deuxième c’est la modification avec un agent de couplage de type silane (3-(triméthoxysilyl) propyl méthacrylate). La mise en évidence de la modification a été examinée par l’analyse IRTF, l’impact des traitements sur les propriétés physico-mécaniques, morphologique et thermique des composites a été de même étudié. |
| Sommaire : |
Liste des figures I Liste des schémas V Liste des tableaux VI Liste des abréviations VII INTRODUCTION GENERALE Introduction générale ……………………………….……………....………. 1 Référence ………………………………………………………...…..………. 4 CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES MATERIAUX COMPOSITES I.1. Les matériaux composites ………...….…………...……………...……... 8 I.1.1 La matrice ……………...……….………...…………………….… 9 I.1.1.1 Les matrices thermodurcissables ………….…….…..……..… 9 I.1.1.2 Les matrices thermoplastiques ……………….……………… 10 I.1.1.3 Le polystyrène (PS) ……….………….……………...……… 11 I.1.2. Le renfort …………….………………………...……...…………. 15 I.1.2.1 Les renforts naturels ………….………...………………...… 17 I.1.2.1.1 Cellulose ……………………..….……….……..…… 19 I.1.2.1.2 Les hémicelluloses …………………….………….…… 21 I.1.2.1.3 Les lignines …………………..…..……….………..… 22 I.1.2.2. Propriétés usuelles des fibres …………..…….…...………… 23 I.2. Les composites : matrice polymère / fibres végétales ……….…..…… 25 I.2.1 Influence du taux de renfort …………….………………………… 27 I.2.2 Influence de la morphologie …………….…………………...…… 27 I.2.3 Influence de l’orientation et de la dispersion du renfort ………..… 28 Sommaire I.3. Modification des fibres lignocellulosiques …………….…………..…… 28 I.3.1. Traitement à la soude …………….……………………………..… 29 I.3.2. Traitement par les silanes …………….……………………...…… 33 I.3.3. Acétylation …………….…………………………….…………… 36 I.3.4. Addition d’un compatibilisant …………….……………………… 38 Références …………….…………………………………………………...… 40 CHAPITRE II : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES Rappels bibliographiques …………….…………………………..………… 50 Références …………….……………………………………………...……… 62 CHAPITRE III : MATERIAUX ET TECHNIQUES EXPERIMENTALES III.1 Matériaux utilisés……….…………………………………………….… 66 III.1.1. Le polystyrène ……………….…….……………………………. 66 III.1.2. Farine du grignon ………………………………………….……. 67 III.1.3. L’hydroxyde de sodium…………….………………...………..… 67 III.1.4. (3-triméthoxysilyl) propyl méthacrylate (silane A174).................. 67 III.2. Techniques expérimentales………….…………………………...…… 68 III.2.1. La modification chimique de la farine de grignon d’olive 68 III.2.1.1. Modification chimique de la farine de grignon d’olive par la mercerisation (NaOH) ………………………….…………………… 68 III.2.1.2. Modification chimique de la farine de grignon d’olive par un agent de couplage (3-(triméthoxysilyl) propyl méthacrylate) ....……….. 69 III.2.2. Elaboration des composites PS/ farine de grignon d’olive ……. 69 III.2.2.1. Préparation des mélanges………..…….…………………… 69 III.2.2.2. Extrusion monovis……………………….…………………. 70 III.2.2.3. Moulage des composites………...……………….…………. 72 Sommaire CHAPITRE IV : TECHNIQUES DE CARACTERISATIONS IV.1. Caractérisation physico-chimique de la farine de grignon d’olive 74 IV.1.1. La densité………………………………………………………… 74 IV.1.2. Taux de la matière sèche…………………………………………. 75 IV.1.3. Taux de cendres………………………………………………….. 75 IV.1.4. Solubilité des fibres dans un mélange éthanol-toluène ………….. 76 IV.1.5. Taux de lignine ………………………………………………….. 76 IV.1.6. Taux d’holocellulose……………………...……………………... 77 IV.1.7. Taux de cellulose ………………………………………………... 77 IV.1.8. Taux de l’hémicellulose …………………………………………. 78 IV.2. Analyse granulométrique ……………………………………………… 78 IV.3. Analyse spectrale par IRTF……………………………………………. 78 IV.4. Analyses morphologiques par MEB…………………………………... 79 IV.5. Analyse thermique par ATG/DTG et DSC …………………………... 80 IV.7. Tests mécaniques……………………………………………………….. 81 IV.7.1. Test de traction…………………………………………………... 81 IV.7.2. Test de la dureté shore D………………………………………… 83 IV.8. Caractérisation physique………………………………………………. 84 IV.8.1. Test d’absorption d’eau………………………………...………... 84 Références …………….………………………………………...…………….. 85 CHAPITRE V : RESULTATS ET DISCUSSIONS V.1. Caractérisation de la farine de grignon d’olive ……………………… 87 V.1.1. Caractérisation physico-chimique ……………………………….. 87 V.1.2. Analyse granulométrique…………………………………………. 88 V.1.3. Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF)…….. 90 V.1.4. Analyse par microscope électronique à balayage ………………... 96 V.1.5. Analyse thermique………………………………………………... 97 Sommaire V.1.5.1. Analyse thermogravimétrique ATG et DTG………….………… 97 V.1.5.2. Analyse enthalpique différentielle DSC………………………... 101 V.2. Caractérisation des composites élaborés ……………………………… 103 V.2.1. Caractérisation Morphologique (MEB)……………………..……. 103 V.2.1.1. Effet du taux de la charge ……………………………..…. 103 V.2 .1.2. Effet du traitement……………………………..………… 104 V.2.2. Caractérisation thermique………………………………………… 106 V.2.2.1 Analyse thermogravimétrique ATG/DTG………………... 106 V.2.2.1.1. Comportement thermique de la matrice polystyrène……….. 106 V.2.2.2.2. Comportement thermique des composites PS/FGO………… 107 V.2.2.2 Analyse enthalpique différentielle DSC………………..……… 114 V.2.3. Caractérisation Mécanique……………………………………….. 117 V.2.3.1. Essai de traction…………………………………………….. 117 V.2.3.1.1. Evolution de la résistance à la traction………….. 117 V.2.3.1.2. Evolution du module d’Young……………………. 119 V.2.3.1.3. Evolution de l’allongement à la rupture……….… 120 V.2.3.2. Test de la dureté shore D………………………….………… 121 V.2.4. Test de l’absorption d’eau……………………………..…………. 123 V.2.4.1. Effet du taux de la charge………..………………………… 123 V.2.4.2. Effet du traitement……..……………………………………. 124 Références …………….………………………………………...…………..… 127 CONCLUSION GENERALE Conclusion générale ………….……………………………….....…………… 137 ANNEXES Annexe 1 Annexe 2 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/3415/1/THESE%20doctorat%20BOUSSEHEL%20Hamida.pdf |
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