Relation entre structure moléculaire et défaut de peau de requin pour les polymères linéaires à l'état fondu

Abstract

National audienceDans ce travail, nous nous sommes focalisés sur le défaut de peau de requin, rencontré fréquemment en extrusion de polymères linéaires. Notre objectif est de relier ce défaut aux propriétés rhéologiques du polymère et à sa structure moléculaire. En nous appuyant sur la théorie de l'élasticité de Griffith, nous montrons d'une part que la période des fissures est proportionnelle à leur amplitude et que la contrainte seuil d'apparition de la peau de requin est fonction du module du plateau caoutchoutique, de la masse moyenne en masse et de la masse entre enchevêtrement. D'autre part, nous montrons que la vitesse de propagation de la fissure dans le massif polymère est contrôlée par la vitesse de sortie de l'extrudat et par le temps de Rouse. Enfin, notre travail sur les paramètres d'apparition de la peau de requin nous a permis de montrer que la contrainte de cisaillement critique d'apparition du défaut est du même type que celle de la transition glissement faible-glissement fort du modèle de Brochard. Cette contrainte induit un étirement des chaînes macromoléculaire près de la paroi, qui stockent ainsi une énergie élastique suffisante pour fissurer l'extrudat en sortie de filière. Cette approche permet d'expliquer l'ambiguïté sur l'apparition simultanée du défaut de peau de requin et du glissement à la paroi, rapportée dans la littérature