AFM, Maison de la Mécanique, 39/41 rue Louis Blanc, 92400 Courbevoie, France(FR)
Abstract
Les résines Epoxy sont très utilisées dans la conception des matériaux composites à fibres longues. Cette utilisation croissante trouve sa raison dans le fait que ce matériau possède d’excellentes propriétés mécaniques et thermiques. En jouant sur sa composition chimique et la vitesse de cuisson, il est possible de faire varier ses propriétés mécaniques, de l’extrême flexibilité à une rigidité très élevée. Cependant la ténacité inhérente d’un Epoxy fortement réticulé est relativement faible. Il semble donc désirable, pour des applications de tenue aux chocs, d’améliorer la ténacité, sans pourtant affecter les autres propriétés usuelles de ce polymère. Des études récentes ont montré une amélioration significative de résistance à l’impact de l’époxy en présence des copolymères à blocs. Notre travail vise précisément à étudier l'effet du copolymère tribloc à base d’acrylate (Nanostrength) sur la résistance aux chocs du composite verre / époxy. Un dispositif expérimental, dénommé « tour de chute » est utilisé pour effectuer des tests d'impact sur les composites avec et sans Nanostrengths. Des analyses dynamiques mécaniques (DMA) ont été menées pour, non seulement caractériser l'effet de l’ajout de Nanostrength sur les propriétés thermomécaniques, mais également pour établir une corrélation entre propriétés thermomécaniques et résistance à l’impact. Différents outils d'observation, tels que l'observation optique, la microscopie électronique à balayage (MEB) et la microscopie à force atomique (AFM) ont été utilisés pour visualiser l’endommagement du matériau. L’ajout de Nanostrength dans l'époxy conduit à une amélioration de la résistance au choc du matériau composite. Une diminution du module de conservation et de la température de transition vitreuse ont également été observées. Les observations au microscope attestent que les différents modes de ruine du composite sont essentiellement du délaminage, la rupture des fibres et de la fissuration de matrice. Il a été aussi observé que la présence de Nanostrength a pour rôle de dévier les fissures
