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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 25/2 - 2015  - pp.131-144  - doi:10.3166/rcma.25.131-144
TITRE
Sensibilité à la vitesse des composites particulaires à base de polypropylène

TITLE
Strain rate sensitivity of polypropylene based particulate composites

RÉSUMÉ

Dans l’industrie automobile, les composites à base de polypropylène (PP) sont généralement utilisés dans la fabrication des pare-chocs de voiture. Dans un tel cas, une étude détaillée de la sensibilité à la vitesse de déformation et à la température des composites à base de PP est essentielle puisque les pare-chocs subissent un état de chargement dans une large gamme de températures et de vitesses de déformation. Dans cette étude, les composites à base de PP avec le copolymère d’éthylène et d’octane (EOC) et le talc ont été préparés par mélange à l’état fondu. Les propriétés viscoélastiques des matériaux considérés ont été caractérisées par analyse mécanique dynamique (DMA). Les essais de traction quasi-statique ont été réalisés au moyen d’une machine universelle Instron tandis que le comportement dynamique a été étudié à l’aide de barres de compression dynamique. Pour les essais dynamiques, les vitesses de déformation varient de 5.9×102 s-1 à 3.3×103 s-1 et la température varie de -30 °C à + 85 °C. Les résultats ont montré que les matériaux considérés sont sensibles à la vitesse de déformation et à la température. L’addition d’EOC diminue la limite d’élasticité et le module de Young du PP alors que la présence de charges de talc augmente le module d’Young du PP. Pour le PP et le PP/composites chargé de talc, les résultats ont montré une fragilité induite par l’impact, notamment à basse température. Toutefois, pour les composites PP/EOC et PP/EOC/Talc, l’endommagement pendant l’impact était moins important.



ABSTRACT

In automotive industry, polypropylene-based materials are generally used in the manufacturing of car bumpers. In such a case, a detailed study of strain rate and temperature sensitivities of PP-based composites is essential since the bumpers undergo compressive loading in a wide range of temperatures. In this study, PP based composites with ethylene octane copolymer (EOC) and talc were prepared by melt processing. Viscoelastic properties 132 RCMA. Volume 25 – n° 2/2015 of the considered materials were characterized by dynamic mechanical analysis. The quasistatic tensile testing was done with a universal testing Instron machine whereas the dynamic behavior was investigated by using split Hopkinson pressure bars. For the dynamic testing, the investigated strain rate ranged from 5.9×102 s-1 à 3.3×103 s-1 and the investigated temperature ranged from -30°C to 85 °C. The results showed that the considered materials are strain-rate and temperature sensitive. The addition of EOC decreased the yield strength and Young’s modulus of PP whereas the presence of talc fillers increased the Young’s modulus of PP. For PP and PP/talc composites, the results showed an impact induced brittleness, especially at low temperature. However, for PP/EOC and PP/EOC/Talc composites, the impact-induced failure was less significant.



AUTEUR(S)
Nadia BAHLOULI, Kui WANG, Rodrigue MATADI, Frédéric ADDIEGO, Said AHZI

MOTS-CLÉS
polypropylène, talc, copolymère d’éthylène et d’octane, impact, comportement dynamique, barres d’Hopkinson.

KEYWORDS
polypropylene, talc, ethylene octane copolymer, impact, dynamic behavior, split Hopkinson pressure bars.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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