| Titre : | Etude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables |
| Auteurs : | Abir Berkouk, 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, 2022 |
| Format : | 1 vol. (117 p.) / couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Composite, polyester insaturé, époxy, feuilles d’olivier, feuilles de palmier dattier, traitement chimique, analyse mécanique, analyse thermique, analyse morphologique, étude dynamique |
| Résumé : |
Cette étude traite des possibilités de valorisation des déchets naturels à savoir les feuilles d'olivier (FO) et feuilles de palmier dattier (DPLF) associées à des matrices polymères thermodurcissables d'une résine polyester insaturée et d'une résine époxy et ceci afin d'améliorer les propriétés de ces polymères. D’autre part, on a associé à la résine époxy deux types de fibres l’une naturelle (DPLF et FO) et l’autre synthétique (carbone nano fibre). Pour cela, nous avons élaboré des plaques composites contenant des fibres FO et DPLF à des taux de 6 % et de 10 % en masse où les fibres DPLF ont été traitées avec une solution alcaline et avec un composé de silane. En plus, on a réalisé une étude spectroscopique, une étude d'absorption d'eau. D’autre part, une étude mécanique, ainsi qu’une étude morphologique par microscopie électronique à balayage (MEB). L'étude des propriétés thermiques a été menée par une analyse thermogravimétrique (ATG) et par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Ainsi, on a réalisé une étude mécanique dynamique (DMA). Les principaux résultats de cette étude montrent que les composites renfermant la fibre DPLF traitée chimiquement par NaOH et au silane, absorbe à petite échelle. Ils montrent également que la résistance à la rupture augmente lorsque le taux de fibres (FO ou DPLF) décroît dans la structure (Epoxy ou UP), et lorsque la fibre DPLF subit un traitement chimique (UP/DPLF et Epoxy/ DPLF), tandis que l'allongement à la rupture diminue. Les résultats de l’étude morphologique ont montré qu'une meilleure cohésion est obtenue lorsque le taux de la fibre (FO ou DPLF) diminue dans la structure de la matrice (UP et époxy), et lorsque la DPLF subit un traitement chimique. Les résultats des analyses thermogravimétriques et calorimétriques ont également montré que le traitement chimique de la fibre au niveau de la matrice UP et époxy donne une stabilité particulière au composite, également le carbone nano fibre augmente la stabilité du composite. Les résultats de l'analyse mécanique dynamique ont indiqué que les composites qui renferment 6 % en poids de fibres (Epoxy/fibre) ont atteint une bonne conservation de l'énergie avec l'augmentation de la température. |
| Sommaire : |
Table des matières Dédicace... 4 Remerciement.. 5 Résumé.. 6 Abstarct. 7 Table des matières.. 8 Liste des figures .. 14 Liste des tableaux 18 Liste des abréviations . 20 Introduction générale . 22 Chapitre 1 : Généralités sur les polymères.. 26 1. Introduction . 26 2. Définition des polymères26 3. Différentes classes de polymères 26 3.1. Classification selon leur structure (Dimensionnalité).. 26 3.1.1. Polyméres monodimensionnels (linéaires) 26 3.1.2. Polyméres bidimensionnels (ramifiés) 27 3.1.3. Polymères tridimensionnels (réticulés) 28 3.2. Classification selon la composition de la chaine polymère . 28 3.2.1. Homopolymères 28 3.2.2. Copolymères. 28 3.3. Classification selon l’origine 30 3.3.1. Les polymères artificiels 30p. 9 Étude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables 3.3.2. Les polymères naturels. 30 3.3.3. Les polymères synthétiques 30 4. Type des polymères 31 4.1. Polymère thermoplastique 31 4.2. Polymère thermodurcissable 31 5. Utilisation des polymères . 31 Chapitre 2 : Matériaux composites. 34 1. Introduction 34 2. Matériaux composites 34 3. Composition des matériaux composites 34 3.1. Matrice 35 3.2. Renfort . 36 3.3. Charges.. 36 3.4. Additifs . 36 4. Classification des matériaux composites 37 4.1. Composites renforcés par des fibres 37 4.1.1. Fibre synthétique. 38 4.1.2. Fibre naturelle 38 4.1.3. Fibre hybride. 38 4.2. Composites renforcés par des particules . 38 5. Modification chimique des fibres naturelles . 39 5.1. Traitement alcalin . 41 5.2. Traitement silane . 42 6. Travaux antérieurs (état de l’art)42p. 10 Étude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables Chapitre 3 : Techniques expérimentales d'élaboration et de caractérisation des composites ... 46 1. Introduction 46 2. Matériaux utilisés 46 2.1. Polyester insaturé 46 2.2. Epoxy.. 47 2.3. Feuilles de palmier dattier 48 2.4. Feuilles d’olivier 49 2.5. Carbone nano fibre . 49 2.6. Hydroxyde de sodium 50 2.7. 3-(triméthoxysilyl) propyl méthacrylate. 51 2.8. Acide acétique. 51 2.9. Méthanol.. 52 3. Techniques expérimentales d’élaboration des composites 52 3.1. Préparation des fibres de palmier dattier . 52 3.2. Préparation des fibres de feuilles d’olivier . 53 3.3. Modification chimique des fibres de palmier dattier . 54 3.3.1. Modification chimique des feuilles de palmier dattier par l'hydroxyde de sodium NaOH.54 3.3.2. Modification chimique des feuilles de palmier dattier par l’agent de couplage : le 3-(triméthoxysilyl) propyl méthacrylate (silane) 55 3.4. Élaboration des composites polyesters insaturé / fibres et époxy / fibres 56 4. Techniques de caractérisation des composites.. 59 4.1. Spectroscopie infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) 59 4.2. Tests mécaniques 60p. 11 Étude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables 4.2.1. Test de traction 60 4.2.2. Test de dureté Shore A 61 4.3. Microscopie électronique à balayage (MEB) 62 4.4. Analyse thermogravimétrique (ATG)/ analyse calorimétrique différentielle à balayage (DSC) 63 4.5. Test d’absorption d’eau 63 4.6. Analyse mécanique dynamique (DMA) 64 Chapitre 4: Résultats et discussions 67 1. Composites polyesters insaturé / Fibres naturelles 67 1.1. Composites polyesters insaturé/ Feuilles d’olive 67 1.1.1. Spectroscopie infrarouge FTIR des composites UP/ feuilles d’olive 67 1.1.2. Test d’absorption d’eau par les composites UP/ feuilles d’olive 69 1.1.3. Tests mécaniques des composites UP/ feuilles d’olive 69 1.1.4. Analyse thermogravimétrique ATG des composites UP/ feuilles d’olive71. 1.1.5. Analyse calorimétrique différentielle DSC des composites UP/ feuilles d’olive… . 72 1.2. Composites polyesters insaturé/ Feuilles de palmier dattier.73 1.2.1. Spectroscopie infrarouge FTIR des composites polyesters insaturé/ Feuilles de palmier dattier 73 1.2.2. Test d’absorption d’eau par les composites UP/ Feuilles de palmier dattier . 74 1.2.3. Tests mécaniques des composites UP/ feuilles de palmier dattier 75 1.2.4. Etude morphologique des composites UP/ Feuilles de palmier dattier 77 1.2.5. Analyse thermogravimétrique ATG des composites UP/ Feuilles de palmier dattier 78p. 12 Étude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables 1.2.6. Analyse calorimétrique différentielle DSC des composites UP/ feuilles de palmier dattier . 79 1.2.7. Analyse mécanique dynamique des composites UP/ Feuilles de palmier dattier…. 81 2. Composites Epoxy/ Fibres naturelles 83 2.1. Composites Epoxy / Feuilles d’olive83 2.1.1. Spectroscopie infrarouge FTIR des composites Epoxy/ feuilles d’olive83 2.1.2. Test d’absorption d’eau par les composites Epoxy/ feuilles d’olive 84 2.1.3. Tests mécaniques des composites Epoxy/ feuilles d’olive 85 2.1.4. Etude morphologique des composites Epoxy/ feuilles d’olive 87 2.1.5. Analyse mécanique dynamique des composites Epoxy/ Feuilles d’olive88 2.2. Composites Epoxy / Feuilles de palmier dattier . 90 2.2.1. Spectroscopie des composites Epoxy/ feuilles de palmier dattier 90 2.2.2. Test d’absorption d’eau pour les composites Epoxy/ feuilles de palmier dattier91 2.2.3. Tests mécaniques des composites Epoxy/ feuilles de palmier dattier 92 2.2.4. Etude morphologique des composites Epoxy/ feuilles de palmier dattier. 93 2.2.5. Analyse thermogravimétrique ATG des composites Epoxy / Feuilles de palmier dattier . 97 2.2.6. Analyse calorimétrique différentielle DSC des composites Epoxy/ feuilles de palmier dattier . 99 2.2.7. Analyse mécanique dynamique des composites Epoxy/ Feuilles de palmier dattier 100 3. Composites hybrides Epoxy/DPLF/fibre de carbone et Epoxy/ feuilles d’olive/ fibre de carbone . 101p. 13 Étude des propriétés thermiques, mécaniques et dynamiques mécaniques de composites à base de polymères thermodurcissables 3.1. Spectroscopie FTIR et test d’absorption d’eau des composites Epoxy/ fibre hybride.. . 101 3.2. Tests mécaniques des composites Epoxy/ fibre hybride.104 3.3. Etude morphologique des composites Epoxy/ fibre hybride . 106 3.4. Analyses thermogravimétrique ATG et calorimétrique différentielle DSC des composites Epoxy/ fibre hybride 107 3.5. Analyse mécanique dynamique des composites Epoxy/ fibre hybride 108 Conclusion générale. 113 Références 117 |
| Type de document : | Thése doctorat |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/5872/1/Th%C3%A8se%20de%20doctorat%20_%20BERKOUK%20Abir.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/99 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
