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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 14/3 - 2004  - pp.237-254  - doi:10.3166/rcma.14.237-254
TITRE
Renforcement des élastomères par des particules minérales

RÉSUMÉ
Les mécanismes moléculaires impliqués dans le renforcement des matériaux élastomères par des particules minérales sont rappelés. Outre le renforcement hydrodynamique dû à l'inclusion de particules solides dans une matrice molle, la contribution la plus importante à l'amélioration des propriétés mécaniques provient de l'établissement de liens entre les chaînes de polymère et la charge. Ces liens peuvent résulter d'une interaction directe entre groupes chimiques présents dans chacune des phases ou via l'introduction dans le milieu, d'un agent de couplage susceptible de créer une adhésion entre les deux phases. Deux caractéristiques importantes des élastomères chargés, à savoir l'effet Payne et l'effet Mullins, sont corrélés aux aspects d'interface. Les résultats obtenus avec d'autres types de charges, capables de générer une grande quantité d'interface polymèrecharge, sont discutés. Sont concernés les composites contenant des particules de silice générées in situ par le procédé sol-gel ainsi que ceux renforcés par des charges lamellaires (montmorillonite) ou fibreuses (sépiolite).


ABSTRACT
Some of the basic mechanisms involved in the reinforcement of elastomeric materials are reviewed. Besides the expected increase in the modulus due to the inclusion of rigid filler particles in the soft matrix, additional contribution arise from filler-rubber interactions leading to additional cross-links into the network structure. These interactions can result from chemical interaction which can be direct by chemisorption of elastomers or indirect by means of coupling agent used in the case of poor adhesive qualities of a filler for a polymer. Specific features of filled elastomers such as the Mullins and the Payne effects are related to the polymer-filler interface aspects. New results obtained with other types of fillers -spherical shaped particles such as silica generated in-situ in the elastomeric medium by a sol-gel process and anisometric fillers such as layered silicates (montmorillonite) or nanofibers (sepiolite)- are also presented.


AUTEUR(S)
Liliane BOKOBZA

MOTS-CLÉS
élastomères, composites, renforcement, interfaces, silice, argile, sépiolite, silicones, caoutchouc naturel, copolymères butadiène-styrène.

KEYWORDS
elastomers, composites, reinforcement, interfaces, silica, clay, sepiolite, silicon rubbers, natural rubber, styrene-butadiene copolymers.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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