Influence de la topologie moléculaire et de la microstructure sur les propriétés mécaniques des Polyéthylènes

Les polymères semi-cristallins sont très largement utilisés dans des domaines aussi divers que l'emballage, l'automobile, l'aéronautique en raison de leur propriétés spécifiques. Le besoin de prédire leurs propriétés d'usage dans le domaine viscoélastique et plastique en fonction des paramètres microstructuraux est donc tout à fait évident. De part sa structure relativement simple qui fait de lui un matériau modèle pour les polymères semi-cristallins, le Polyéthylène a été et reste encore le plus étudié. Toutefois, il reste de nombreux points non résolus, notamment le couplage mécanique entre les phases amorphe et cristalline. Notre travail a été entrepris dans l optique de faire progresser les connaissances sur les micro-mécanismes de déformation. Pour ce faire, nous avons choisi cinq polyéthylènes d architectures moléculaires variées. Puis différents traitements thermiques ont été réalisés afin de modifier leur microstructure initiale. Nous avons ainsi pu décorréler la microstructure et la topologie moléculaire. Une large campagne de caractérisation microstructurale et mécanique (Traction, DMA, AFM, RX ) nous a permis de montrer les rôles respectifs de deux échelles sur le comportement mécanique : l échelle de la lamelle et l échelle de la sphérolite. Une attention particulière a été portée sur les transmetteurs de contraintes (molécules liens, enchevêtrements, interphase) présents entre la phase amorphe et la phase cristalline. Nous avons ainsi démontré leur influence significative sur les micro-mécanismes de déformation. Ils jouent alors un rôle sur les propriétés élastiques et plastiques bien supérieur à celui généralement annoncé dans la littératureVILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF