Mise en œuvre et caractérisation de matériaux composites : Polymères thermoplastiques / fibres naturelles

Abstract

Cette étude s’intéresse à l’utilisation de certaines fibres sur une matrice polymère en variant leur pourcentage ou en améliorant leurs surfaces d’adhésion avec la matrice polymère. Actuellement, les fibres végétales utilisées comme renfort dans les composites plastiques peuvent remplacer les fibres synthétiques, grâce à leurs faibles couts, leurs bonnes propriétés mécaniques et leur biodégradabilité. Dans cette étude les fibres utilisées sont l’alfa, le doum, le coco, la bagasse de la canne à sucre et la pomme de pin, elles renforcent différents thermoplastiques par les procédés d’extrusion et de moulage par injection, sinon par des procédés à l’échelle du laboratoire tel que le mélangeur interne et la presse chauffante. Les propriétés des composites polymères / fibres sont définies par les tests de traction, flexion, torsion, analyse thermogravimétrique (ATG), Calorimétrie différentielle à balayage (DSC). La diffraction par rayon X (XRD) et la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FT-IR) ont été utilisées pour l’étude des composites et des éléments de la surface des fibres naturelles traitées et non traitées. Les propriétés mécaniques des composites ont augmenté avec l’adjonction des fibres en comparaison avec la matrice polymère vierge. Aussi, de bonnes variations des propriétés ont été observées par la variation des traitements chimiques des surfaces des fibres et avec l’utilisation d’agents comptabilisant. Dans les travaux de cette thèse, tous les composites élaborés sont comparés au composite traité à la soude (traitement Alkali). Ce traitement a pour rôle de nettoyer la surface des fibres 4 laissant au groupement OH l’opportunité de s’exposer à la surface des fibres pour avoir une bonne mouillabilité avec la matrice polymère. On obtient alors des composites avec de bonnes propriétés mécaniques et qui ne coûtent pas cher. Toutefois, des connaissances fondamentales des surfaces des fibres peuvent être bénéfiques pour une bonne exploitation des possibilités qu’elles offrent.