Propriétés mécaniques des polymères

Résumé du document

Les polymères ont des propriétés mécaniques très particulières. Cette présentation explique les origines physiques des propriétés mécaniques des polymères (structure moléculaire, configuration spatiale..).
Il détaille ensuite précisément l'effet de divers paramètres (température, configuration spatiale, degré de cristallisation...) sur la rigidité des polymères en s'appuyant sur la courbe donnant le module de Young en fonction de la température : E=f(T).
La différence de comportement entre polymères thermoplastique et thermodurcissable est aussi abordée.
L'étude du fluage d'un polymère vient conclure la présentation.

Extraits

[...] Propriétés Mécaniques des Polymères Plan d'étude Introduction Aspect Moléculaire Les différents paramètres influençant la rigidité Le fluage Conclusion Introduction Qu'est ce qui caractérise les propriétés mécaniques d'un matériau? Indicateur principal : Rigidité: Module de Young Résistance σe , Re Ductilité Ténacité KIc Différence avec la rigidité des métaux Les différentes configurations spatiales des polymères La rigidité des polymères dépend de la configuration spatiale des chaînes Linéaires Permet la cristallisation à t faible Ramifiés Réticulaires Réseau amorphe tridimensionnel 2-Les différents paramètres influençant la rigidité La Température: le paramètre fondamental A partir d'un polymère simple, linéaire, non cristallisé E dépend de T Mise en évidence des propriétés thermoplastiques 2-Les différents paramètres influençant la rigidité La Température: le paramètre fondamental 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Basse θ [...]

[...] mécanique: -souple E qq. MPa cst 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Haute θ > θf Etat VISQUEUX La rigidité du polymère s'effondre E ↓fortement 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Les Thermoplastiques Processus réversible intérêt pratique crucial Exemple d'applications: -bouteille plastique recyclable - PVC 2-Les différents paramètres influençant la rigidité 2-2:La cristallinité: les chaînes sont alignées régulièrement La rigidité va dans le domaine caoutchoutique 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Degré de cristallinité E 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Influence de la ramification: Présence de greffons Déplacement des chaînes les unes par rapport aux autres. [...]

[...] Pour les polymères réticulés: les chaînes sont peu souples propriétés différentes des thermoplastiques Mise en évidence des thermodurcissables 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Les thermodurcissables: 2-Les différents paramètres influençant la rigidité Les thermodurcissables Garde les même propriétés mécaniques jusqu'à θf Puis dislocation des molécules Processus : irréversible Exemple d'applications: -prothèse dentaire Le fluage Contrainte de valeur constante appliquée pendant un certain temps. Étude du comportement du matériau 2 états : * viscoélastique * viscoplastique Le fluage Polymères sont viscoélastiques Le fluage Polymères sont viscoélastiques Déformation instantanée Déformation viscoélastique Conclusion Paramètre le plus important : la température(en la changeant, on peut obtenir les prop. [...]