Élaboration d’un nouveau matériau composite à matrice PEHD et charge bois et étude de son comportement mécanique et morphologique

Abstract

Les composites constitués de charges naturelles et d’une matrice thermoplastique ont pris un essor considérable ces dernières années. En effet, ces matériaux ont plusieurs avantages par rapport aux charges minérales : faible masse volumique, faible coût, abrasion moindre, réduction de la casse des fibres lors de la mise en forme. Ils sont également non toxiques, recyclables et abondants, et des applications potentielles de ces composites se trouvent dans les domaines des matériaux d’emballage, de construction, des meubles et de l’automobile. Dans cette étude de recherche, on envisage la valorisation de la sciure de bois issue du cèdre de l’Atlas marocain en élaborant un matériau composite à matrice Polyéthylène Haute Densité(PEHD) et renfort Cèdre de l’Atlas. Nous étudierons aussi l’évolution de quelques propriétés morphologiques et mécaniques en fonction de plusieurs paramètres à l’aide de plusieurs techniques de caractérisation comme la Microscopie Electronique à Balayage (MEB) et les essais de caractérisations mécaniques. Les essais de traction des composites établis à partir de sciure de bois dans une matrice de PEHD ont été réalisés ; cinq concentrations massiques et trois grades de taille ont été étudiés, avec la présence d’un agent de couplage (polyéthylène greffé anhydride maléique, PE-g-MA), ce qui a permis d’obtenir une meilleure adhésion entre les deux constituants ; ces résultats ont été confirmés par les résultats de l’imagerie électronique à balayage. La présence de sciure dans la matrice polymérique modifie considérablement ses propriétés mécaniques, car si le composite perd en ductilité et en ténacité, mais sa rigidité augmente. La résistance à la traction est inférieure à celle obtenue avec le polymère seul. Les meilleures propriétés mécaniques ont été obtenues avec la sciure plus fine qui peut être assimilée à du parquet ; pour la teneur de 5 % la résistance à la traction la plus élevée a été observée, et pour une teneur de 20 %, le module d’Young le plus élevé a été enregistré. Cette étude a été finalisée par l’application de ces résultats sur une plateforme qui opère dans le domaine de l’industrie de plasturgie, permettant un gain économique très important.