Les polymères solides - Amorphes, élastomères, semi-cristallins

Propriétés microscopiques et macroscopiques

Jacques Rault

254 pages, parution le 10/09/2002

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Résumé

Le principal objectif de cet ouvrage est d'apporter aux ingénieurs et étudiants une description des propriétés microscopiques et macroscopiques des polymères solides et d'expliquer les relations entre les propriétés mécaniques et la microstructure de ces matériaux.

Les deux premiers chapitres rappellent les différentes classes de polymcères synthétiques et naturels et le troisième aborde sommairement l'état d'enchevêtrement des polymères fondus, qui subsistent dans l'état solide.

Les chapitres 4 à 6 décrivent les propriétés microscopiques des polymères caoutchoutiques, vitreux et semi cristallins : configuration des chaînes, fréquences et temps caractéristiques des mouvements moléculaires, énergies d'activation, morphologie. La loi de WLF (loi de Vogel des amorphes) est interprétée dans le cadre d'un modèle de mouvements coopératifs.

Le 7^e chapitre résume les propriétés aux temps courts (module, striction, résilience). La contrainte au seuil de plasticité et le critère de Mohr-Couîomb sont interprétés dans le cadre de la loi de compensation.

Le 8^e chapitre est consacré aux lois de comportement aux temps longs essentiellement des amorphes. Les expériences de vieillissement physique (fluage, résistance à l'impact, densité) de Struik et de Kovacs sont résumées et interprétées clans ie cadre de la loi de WLF.

Le 9^e chapitre aborde les propriétés ultimes des polymères : les ruptures fragile et ductile, la rupture thermique en déformation cyclique. La formation de micro craquelures dans les amorphes et semi cristallins est sommairement décrite.

Des annexes donnent des listes des principaux polymères et de leurs acronymes, des températures de fusion et de transition vitreuse ainsi que des différentes énergies, longueurs et fréquences caractéristiques.

Au sommaire

I Les polymères synthétiques
- Production
- Les grandes familles de polymères.
- Conclusion
- Références
II Les polymères naturels semi-cristallins
- Les polysaccharides
- Les latex
- Les polyesters
- Les polypeptides
- Les acides nucléiques
- Conclusion
- Références
III L'état fondu
- Les enchevêtrements
- Viscosité et procédés de mise en œuvre
- Relation entre le fondu et le solide
- Dynamique des chaînes : les temps longs caractéristiques
- Conclusion
- Références
IV L'état caoutchoutique
- Définition
- Théorie de l'élasticité
- Relation de Mooney et Rivlin :
- Élasticité aux grandes déformations
- Gonflement des élastomères
- Propriétés ultimes des élastomères
- Les caoutchoucs chargés : les effets Mullins et Payne
- Résistance au pelage et à la fatigue
- Propriétés des copolymères élastomères semi-cristallins
- Les différents élastomères
- Références
V L’état vitreux
- Propriétés thermodynamiques et cinétiques
- Mesure de Tg
- Relation entre la structure du polymère et Tg
- La plastification
- La Tg dans les semi-cristallins
- Viscoélasticité au-dessus de Tg
- Viscoélasticité au-dessous de Tg
- Origine de la loi de WLF
- Les transitions sous-vitreuses
- Tg et dynamique des chaînes dans les polymères confinés
- Conclusion
- Références
VI L’état semi-cristallin
- Morphologie des polymères semi-cristallins
- Nature des polymères cristallisables.
- Conformation des chaînes dans le cristal.
- Structure des cristallites
- Cinétique de cristallisation
- Mouvements et fréquences caractéristiques
- Fusion des polymères
- Les lois d'échelle de la morphologie
- Equivalence entre recuit et cristallisation
- Recuit des polymères orientés
- Conclusion
- Références
VII Lois de comportement aux temps courts
- Comparaison entre amorphes, semi-cristallins et élastomères.
- Le module
- Le seuil de plasticité
- Cavitation et bandes de cisaillement
- Transition ductile-fragile en fonction de la température
- Résistance à l'impact
- Influence de la masse moléculaire sur les propriétés mécaniques
- Conclusion
- Références
VIII Lois de comportement aux temps longs :
- Le vieillissement physique
- Densification
- La relaxation structurale
- Le fluage
- Influence du vieillissement sur la résistance à l'impact
- Origine des lois de vieillissement
- Conclusion
- Références
IX Fracture et fatigue
- Rupture des polymères isotropes par fluage
- Rupture des fibres par fluage
- Rupture par fatigue
- Conclusion
- Références
X Annexes

Caractéristiques techniques

	PAPIER
Éditeur(s)	Cépaduès
Auteur(s)	Jacques Rault
Parution	10/09/2002
Nb. de pages	254
Format	14,5 x 20,5
Couverture	Broché
Poids	340g
Intérieur	Noir et Blanc
EAN13	9782854285543
ISBN13	978-2-85428-554-3