Nanocomposite de polymère
Un nanocomposite de polymère (ou PNC, polymer nanocomposite en anglais) est constitué par un ou plusieurs polymères avec des nanoparticules ou nanocharges dispersées dans la matrice polymère. Les nanoparticules existent sous différentes formes, e.g. feuillets, fibres, ou sphères, mais possèdent au moins une dimension entre 1 et 50 nm. Ce sont des systèmes multiphasés qui représente actuellement environ 95% dans l’industrie plasturgique. Les nanoparticules jouent le rôle d’un renfort ou d’un compatibilisant qui donnent une meilleure propriété aux composites obtenus. Les nanoparticules telles que les nanotubes de carbone et les argiles sont de plus en plus utilisés ces dernières années.
Nanocomposite Polymère/Nanocharge
En effet, un problème avec les charges traditionnelles de taille micrométrique est que les particules sont trop grosses. Elles introduisent une fragilisation du matériau et une opacification en induisant un endommagement critique sous sollicitation mécanique. Pour cette raison, les composites avec la charge de taille nanométrique sont de plus en plus étudiés ces dernières années. Les nanocharges dans ces nanocomposites sont très petites sans provoquer l’opacification et l’endommagement du matériau. Avec un faible taux de nanocharges, on retrouve une amélioration globale des propriétés des matériaux. Parmi tous les types de nanocharges, les argiles sont les plus intéressant parce que elles sont sous forme de feuillet et possède un facteur de forme très élevé (environ 100). Leur forte abondance dans la nature permet aussi leur application dans le domaine industriel. A la fin des années 1980, Toyota Central R&D Labs., Inc. a synthétisé un nouveau matériau à matrice polyamide 6 et renfort d’argile.[1]
La transition de micro- à nanoparticules conduit à des changements des propriétés physiques et aussi chimiques. Ces changements peuvent être attribués à l’augmentation du rapport surface/volume, et la taille des particules. La surface importante des nanoparticules permet une meilleure interaction avec le polymère pendant le compoundage. A faible pourcentage des nanoparticules, les propriétés mécaniques, de retard au feu, de barrière aux gaz sont considérablement améliorées. Ceci est très important dans le domaine des matières plastiques.
Nanocomposite Polymère/Nanotube de carbone
Voir aussi
Notes et réferences
- A. Odkaa, Y. Fukushima, M. Kawasumi, S. Inagaki, A. Usuki, S. Sugiyama, T. Kurauchi, O. Kamigaito. Composite material and process for manufacturing the same. Kenkyusho KKTC, editor. Japan. 1988.