Composites polymères à processus de fusion autorenforcé : extrusion, compression et moulage par injection

Résumé Les propriétés rhéologiques, l'extrusion, le filage de fibres, la compression et le moulage par injection de mélanges de polycarbonate et de deux polymères cristallins liquides thermotropes basés sur des copolyesters aromatiques entièrement ont été étudiés. Les mélanges ont été préparés en utilisant un mélangeur interne Banbury et un mélangeur statique Koch. Sur la base de la calorimétrie différentielle à balayage et des mesures mécaniques dynamiques, ces mélanges se sont révélés incompatibles sur toute la plage de concentrations. Lors de l'extrusion et du moulage par injection à des taux de déformation élevés, il a été observé que le polymère cristallin liquide thermotrope à des concentrations de 2,5, 5 et 10 pour cent en poids forme in situ des fibres à haut module et à haute résistance au sein de la matrice de polycarbonate, conduisant à des composites polymères autorenforcés. La résistance à la traction du composite contenant 10 pour cent de polymère cristallin liquide dépasse celle des composants purs. De plus, l'anisotropie des propriétés des pièces moulées par injection a été trouvée considérablement réduite par rapport à celle du polymère cristallin liquide. Les conditions de traitement et la technique pour la production de composites polymères autorenforcés lors du traitement des mélanges ont été identifiées. Cela a été fait par des mesures des propriétés mécaniques, une observation directe de la morphologie et par calcul théorique utilisant la théorie simplifiée des composites pour les composites renforcés de fibres continues unidirectionnelles. À des concentrations élevées, de 25 et 50 pour cent en poids, le polymère cristallin liquide thermotrope forme de grandes gouttelettes sphériques à l'intérieur du polycarbonate, conduisant à un matériau très cassant. C'est en distinction des composites fibreux, à haut module et robustes formés à des concentrations plus faibles.