Contribution à l'étude des propriétés d'un composite PP/lin mis en oeuvre par extrusion

International audienceLe comportement mécanique d'un composite polypropylène (PP) renforcé avec des fibres de lin extrudé sous forme de bande plate a été étudié et comparé à celui du PP/talc. Ces mêmes matériaux ont aussi été injectés et leur propriétés comparées à celles des pièces extrudées. Les propriétés mécaniques et leur microstructure ont été étudiées après transformation. L'utilisation des fibres de lin comme renfort permet de dépasser les propriétés mécaniques du PP/talc tout en permettant une diminution du retrait et de la masse volumique. L'ajout d'anhydride maléique a permis une nette amélioration des performances grâce à l'amélioration de l'interface fibres/matrice. Les matériaux injectés présentent de meilleures caractéristiques mécaniques que ceux extrudés grâce à une meilleure orientation des fibres et une plus faible porosité

Apparent yield stress in rigid fibre suspensions: the role of attractive colloidal interactions

International audienceThis work is focused on the modelling of the shear and normal stresses in fibre suspensions that are subjected to a simple shear flow in the presence of short-range lubrication forces, van der Waals and electrostatic forces, as well as solid friction forces between fibres. All these forces are weighed by the contact probability. The theory is developed for attractive fibres with van der Waals interaction dominating over electrostatic repulsion. The model predicts a simple Bingham law for both the shear stress and the first normal stress difference with the apparent shear and normal yield stresses proportional, respectively, to the second and the third power of particle volume fraction. The model is applied to the experimental data of Rakatekar et al. Adv. Mater 21, 874-878 (2009) and Natale et al. AIChE J. 60, 1476-1487 (2014) on the suspensions of carbon nanotubes dispersed in a Newtonian epoxy resin. It reproduces well the quadratic dependency of the apparent yield stress on particle volume fraction (σ Y ∝φ^2) for average particle aspect ratios of r=160 and 1200, while it underpredicts the power-law exponent for rD80 (always predictingφ^2 behaviour instead of φ^3.2

Modélisation micromécanique du comportement de composites thermoplastiques élastomères à martice polypropylène

L objectif de cette étude est la caractérisation expérimentale et la modélisation du comportement mécanique de composites thermoplastiques élastomères (TPEs). Ils sont constitués d une matrice en polypropylène isotactique (PP) et de particules d élastomère recyclées en propylène diène monomère (EPDM). Le diamètre moyen de cellesci est de 67µm. La loi de comportement des composites est construite à partir du comportement mécanique de chacune des phases et d une démarche d homogénéisation. Le comportement mécanique de la matrice est analysé grâce à des essais de charge / décharge à différentes vitesses de déformation, ainsi qu à l aide d essais intégrant des phases de relaxation et de recouvrance. Le PP est modélisé par une loi élastoviscoplastique. En analysant les propriétés élastiques des TPEs, un modèle micromécanique de type autocohérent généralisé a été retenu

Study of the fibre morphology stability in polypropylene-flax composites

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effect of flow history on linear viscoelastic properties and evolution of the structure of multiwelled carbon nanotube suspensions in an epoxy

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effect of flow history on linear viscoelastic properties and evolution of the structure of multiwelled carbon nanotube suspensions in an epoxy

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A tensorial form to describe the rheological properties of a rigid triaxial ellipsoid suspended in a Newtonian fluid

International audienceIn 1922, Jeffery derived the motion of a triaxial-ellipsoidal particle immersed in Stokes flow as well as its associated stress tensor, which laid the foundation to describe the rheological behavior of non-spherical suspensions and has been used in many applications. In this work, we propose an original derivation of Jeffery equations for the particle motion by discretizing the rigid body with isovolume elements. The conservation of linear and angular momentum leads to introduction of a conformation tensor that describes the microscopic structure at each point in the Newtonian fluid. A structural-continuum approach is then followed to derive a material constitutive equation for a triaxial ellipsoid suspended in a Newtonian fluid based on Jeffery's results. Some representative rotational motions of a triaxial ellipsoid in shear flow are reported and it is shown that the particle exhibits stable and periodic rotations depending on its initial orientation. Some details are also discussed on how to consider a suspension made of triaxial ellipsoids and on the extension of the approach for particles with arbitrary shapes