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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 18/2 - 2008  - pp.169-176  - doi:10.3166/rcma.18.169-176
TITRE
Nouvelles techniques de compatibilisation de fibres cellulosiques pour l'obtention de composites

RÉSUMÉ
Les propriétés mécaniques des composites cellulosiques sont gouvernées par la qualité de l'interface fibre-matrice. Les fibres étant polaires du fait de la présence de nombreux hydroxyles, la modification chimique de leur surface est nécessaire afin d'assurer une compatibilité et une adhésion optimales avec les matrices non polaires. Nous présentons ici une compatibilisation par voie co-continue, qui consiste à greffer directement un polymère de masse moyenne sur la fibre. Les fibres ainsi greffées sont par la suite directement thermopressées pour obtenir un composite sans ajout supplémentaire de matrice. Deux nouvelles stratégies de greffage ont été analysées et comparées. Les résultats démontrent que ce type de greffage est possible et que la « click-chemistry » s'avère quatre fois plus efficace que la voie co-continue utilisant un diisocyanate, le 2,4-TDI, comme intermédiaire. Des essais préliminaires de thermoformage des fibres greffées par « click-chemistry » ont permis l'obtention d'une matrice continue (MEB).


ABSTRACT
The use of cellulose fibres as reinforcement in composites is receiving more and more attention. However, the mechanical properties of cellulose based composites depend on the quality of fibre-matrix interface. Cellulose fibre surface must be chemically modified to ensure an optimal adhesion and compatibility. We have developed a new way consisting in grafting directly a polymer onto fibres called the co-continuous approach. The grafted chains should allow the formation of a continuous film by direct hot-pressing of these modified fibres. Following this strategy we have first grafted polycaprolactone onto cellulose fibres using a diisocyanate as a mediator molecule. Results showed that grafting was not sufficient. That's why we have developed a new strategy for grafting based on click chemistry starting from undecynoate cellulose esters and azido-polycaprolactone. Results show that click chemistry strategy is four times more effective than diisocyanate route, since weight increase elevate from 5 to 20%. Preliminary thermoforming tests of "click-chemistry" grafted fibres allowed obtaining a continuous matrix (SEM).


AUTEUR(S)
Mohammed KROUIT, Julien BRAS, Mohamed NACEUR BELGACEM

MOTS-CLÉS
composite, greffage chimique, click-chemistry, cellulose, PCL.

KEYWORDS
composite, chemical grafting, click-chemistry, cellulose, PCL.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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