Mélange de polymères

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Un mélange de polymères est un mélange macroscopiquement homogène d'au moins deux polymères[1].

Classification[modifier | modifier le code]

Les mélanges de polymères peuvent être divisés en trois catégories :

  • mélanges non miscibles de polymères (mélanges hétérogènes de polymères) : c'est la catégorie la plus fréquente. Un mélange constitué de x polymères a x températures de transition vitreuse ;
  • mélanges miscibles de polymères (mélanges homogènes de polymères) : un mélange de polymères ayant une structure monophasée. Dans ce cas, une seule température de transition vitreuse est observée quel que soit le nombre de polymères composant le mélange ;
  • mélange à miscibilité métastable de polymères : un mélange de polymères qui présente une miscibilité métastable[2].

Exemples[modifier | modifier le code]

L'identification des mélanges de polymères est effectuée ci-dessous selon la norme ISO 1043 :

Morphologie[modifier | modifier le code]

En fonction de la composition d’un mélange de polymères immiscibles, la morphologie peut être nodulaire ou co-continue. Dans un mélange déséquilibré, la phase minoritaire (phase dispersée) est dispersée dans la phase majoritaire (matrice) sous forme de nodules. Quand on augmente la fraction de la phase dispersée, les nodules fusionnent et grossissent. Au-delà de l’inversion de phase, la phase initialement sous forme de nodules devient continue et inversement. À fraction équilibrée, le mélange présente une morphologie co-continue[3].

Fabrication[modifier | modifier le code]

La fabrication des mélanges de polymères a lieu généralement par le mélange vigoureux des polymères fondus ensemble[4]. Ce mélange peut se faire par extrusion.

La compatibilisation des polymères entre eux se fait :

  • physiquement : par cisaillement élevé, chauffe ou irradiation ;
  • chimiquement :
    • par addition d'agents compatibilisant comme des polymères et surtout des copolymères,
    • par formation d'agents compatibilisant lors du mélange, on parle alors de compatibilisation réactive. C'est par exemple le cas de l'extrusion réactive[5].

Comparaison entre mélanges de polymères et alliages de polymères[modifier | modifier le code]

Les mélanges de polymères
peuvent être
Les alliages de polymères
peuvent être
des copolymères à structure hétérogène
Non
Oui
des mélanges miscibles de polymères
Oui
Oui
des mélanges non miscibles de polymères
Oui
Non

Références[modifier | modifier le code]

  1. http://www2.gfp.asso.fr/archives/glossary-term/melange-de-polymeres-2-40
  2. (en) [PDF] http://iupac.org/publications/pac/pdf/2004/pdf/7611x1985.pdf
  3. P. Potschke, D.R. Paul, Journal of Macromolecular Science, Polymer Reviews, 2003, C43(1):87-141
  4. L. A. Utracki, Polymer blends handbook, vol. 1, Springer, 2002
  5. [PDF] http://pem.utbm.fr/materiaux_2002/file/pdf/CM19004.PDF