Comportement rhéologique de SBR pur et chargé en noir de carbone : effets de la température et du taux de charge

Abstract

National audienceNous avons étudié le comportement rhéologique d’un SBR en rhéométrie capillaire dans une gamme de température entre 90°C et 40°C, pur et chargé de 16 à 33 % en masse en noir de carbone. Pour tous les matériaux testés, la courbe d’écoulement peut être divisée en plusieurs zones : à taux de cisaillement faible, nous observons un comportement classique, avec une augmentation régulière de la contrainte avec le taux de cisaillement. Au-dessus d’une certaine contrainte critique, les conditions d’écoulement changent avec l'apparition d'un plateau, lié à la présence de glissement et/ou d’instabilités amont. Cette contrainte critique est indépendante de la température mais augmente linéairement avec le taux de charge. Au-delà du plateau, la contrainte augmente à nouveau, mais avec une pente plus faible. Les courbes d’écoulement obtenues pour les différents mélanges peuvent être superposées à l’aide d’un facteur de glissement dépendant du taux de charges. Nous pouvons en déduire une loi de viscosité générale, basée sur le modèle de Carreau-Yasuda, dans laquelle la viscosité limite et le temps caractéristique dépendent à la fois du taux de charge par une expression de Krieger-Dougherty et de la température par une loi d’Arrhénius