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MAC1 > Les Propriétés Mécaniques Des Polymères > Flashcards

Les Propriétés Mécaniques Des Polymères Flashcards

1
Q

Quels sont les deux paramètres entre lesquels on peut faire une analogie

A

La température et le temps

Les deux courbes sont identiques à un delta près

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Q

Qu’est-ce qui se passe entre le plateau vitreux et la viscoélasticité

A

Chute des propriétés = brisure des liaisons secondaires

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3
Q

À quoi correspond la température d’écoulement

A

Agitation moléculaire trop importante pour garder la cohésion

Sollicitation longue

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4
Q

Ordre de grandeur du temps

A

Long comme les polymères ne sont pas du tout conducteurs

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5
Q

À quoi correspond le comportement vitreux élastique

A

Vitesse de sollicitation très élevée

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6
Q

Que se passe-t-il si la vitesse diminue

A

Le comportement visqueux en traversant la zone viscoélastique

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7
Q

Quel est le phénomène physique mis en évidence

A

Le caractère viscoélastique

La réponse dépend de la durée de la température de la vitesse du temps de chargement

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8
Q

Que se passe-t-il si on accélère la vitesse de chargement

A

Plus on accélère plus la transition est brutale et moi le plateau caoutchoutique est court et plus l’écoulement arrive rapidement

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9
Q

Que se passe-t-il au cœur même de la matière

A

Comportement mixte du aux différences de structure entraînant la réorganisation des macromolécules

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10
Q

Qu’est-ce que le PMMA

A

Plexiglass

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11
Q

Où se situe la viscoélasticité sur la courbe de traction classique d’un thermoplastique

A

Élasticité linéaire puis viscosité puis domaine plastique

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12
Q

Courbe de traction classique d’un thermoplastique

A

Change en fonction de la vitesse de chargement de la température à une composition donnée

Comportement fragile = juste domaine élastique
Apparition de la viscoelasticité = pas de domaine plastique
Élasticité caoutchoutique réversible = augmentation après la plasticité
Ecoulement visqueux = courbe linéaire constante

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13
Q

En fonction de quoi varie le comportement

A

La nature même des polymeres

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14
Q

À température ambiante quel est le comportement du PMMA du PP et du PE

A

Le PMMA est très fragile très rigide il n’a pas encore atteint son TG
Le PP et le PE sont très élastiques comme la TG est dépassé

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15
Q

Qu’est-ce que les propriétés élastiques

A

Réponse instantanée irréversible dû aux différentes sollicitations

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16
Q

Contrainte normale

A

Sigma = E x Epsilon

Epsilon = D x Sigma

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17
Q

Contrainte de cisaillement

A

To = G x gamma

G = 1 / J

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18
Q

Solide isotrope

A

E = 2(1 + v)G

D = 1/2 J (1 + v)

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19
Q

Pendant la déformation variation de volume

A

Delta V = V - V0 = (1 - 2v) Epsilon x V0

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20
Q

Effet du taux de pontage

A

E Proportionnel au liaison covalente

Hydrocarbure simple E = 1 GPa
Polymère non réticulé PS PMMA E = 2 ~ 3 GPa
Polymère réticulée epoxyde polyester E = 5 GPa
Fibre et fibre étirée Pe etiré nylon kevlar E = n x10 GPa
Réticulé à 100 % diamant E = 1000 GPa

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21
Q

Ordre de grandeur du module de Young

A

E polymère inférieur à E céramique et E métaux

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22
Q

Comportement viscoélastique

A

Comportement élastique et visqueux de la matière

Comportement des polymères intermédiaire entre liquide visqueux et solide élastique

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23
Q

Qu’est-ce que le liquide de Newton

A

Liquide visqueux

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24
Q

Qu’est-ce que le solide de Hooke

A

Solide élastique

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25
Q

Comment est représenté la déformation élastique

A

On impose un chargement constant déformation constante

26
Q

Comment est représenté le comportement visqueux

A

On impose un chargement constant

droite linéaire

27
Q

Le comportement viscoélastique représentation

A

Déformation instantanée puis augmentation puis retour à l’équilibre stable

28
Q

Pourquoi un retour à l’équilibre stable

A

Retour à l’équilibre stable du au côté élastique du comportement

29
Q

Où le phénomène viscoélastique est le plus marqué

A

Au voisinage du TG

Élastique < TG < visqueux

30
Q

Qu’est-ce que le test de relaxation

A

Force imposée à une déformation instantanée

31
Q

Module de relaxation

A

Epsilon (t) = Sigma (t)/ Epsilon 0

32
Q

Test de fluage

A

Allongement sur une application instantanée de la force

33
Q

Complaisance de fluage

A

D(t) = Epsilon (t) / sigma0

34
Q

Modèle rhétorique

A

Maxwell

Kelvin Voigt

35
Q

Qu’est-ce que le formalisme

A

Modèle d’élasticité linéaire

36
Q

Quel est l’élément simple du comportement élastique
Quelle est la loi utilisée
Quelle est la grandeur caractéristique

A

Ressort
Loi de Hooke
Module de Young

Sigma = E x Epsilon
To = G x gamma
37
Q

Quel est le élément simple du comportement visqueux
Quelle est la loi
Quelle est la grandeur caractéristique

A

Amortisseur
Loi de Newton
Viscoélasticité

Sigma = nu x Epsilon'
To = nu x gamma'
38
Q

Qu’est-ce que le modèle de Maxwell

A

Liquide viscoélastique
Ressort + amortisseur en série

Modèle simple pour démontrer le comportement viscoélastique simple

Comportement viscoélastique avec un phénomène typique de relaxation obtenu par la combinaison de la réponse du ressort hookéen et du piston newtonien

39
Q

Qu’est-ce que le modèle de Kelvin Voigt

A

Ressort + amortisseur en parallèle

Pour représenter le comportement au fluage appliquer une force F a t=0 déformation qui évolue au cours du temps

Comportement viscoélastique avec un phénomène typique de fluage obtenue par la combinaison de la réponse du ressort hookéen et du piston newtonien lorsque les deux sont assemblés en parallèle

40
Q

Quel modèle utiliser pour un polymère fortement réticulé

A

Modèle de zener

41
Q

Quel modèle utiliser pour un thermoplastique

A

Modèle de brugger association d’un comportement de Maxwell et de Kelvin Voigt comportement en flash d’un thermoplastique

42
Q

Courbe du modèle de bruger

A

Déformation instantanée = réponse élastique
Réponse retardée et écoulement = réponse élastique retardée
Recouvrement instantané
Recouvrement retardé

On obtient la déformation permanente

C’est un comportement plus réaliste

43
Q

Le comportement viscoélastique influence quoi

A

Forte influence lors du processus de mise en œuvre

Fort rôle des enchevêtrements

44
Q

Quels sont les influences lors du processus de mise en œuvre

A

Gonflement en sortie de filière
Défaut d’extrusion
Augmentation de la viscosité avec le taux d’élongation = stabilisation

45
Q

Quel est le rôle des enchevêtrements

A

Temps caractéristique de déformation inférieur au temps caractéristique du polymère
Enchevêtrement = nœud du réseau
Comportement élastique

Temps caractéristique de déformation supérieur au temps caractéristique du polymère
Déplacement des enchevêtrements
Comportement visqueux

46
Q

Qu’est-ce que le comportement plastique

A

Processus irréversible
Réorganisation structurale du matériau orientation des chaînes macromoléculaires
Grande déformation à l’état solide

47
Q

En quoi le comportement viscoélastique est important crucial dans le processus de mise en œuvre du matériaux

A

État malléable et déformable

48
Q

Qu’est-ce qui facilite la déformation des macromolécules

A

Raideur des molécules orientées
La température facilite la déformation
Forte sensibilité à la température
Rétraction par chauffage uniquement T > TG

49
Q

Plasticité des matériaux vitreux

A

T < 0.75 TG
Comportement fragile

T > 0.75 TG
Comportement ductile

50
Q

Que se passe-t-il lors du comportement ductile

A

Bande de cisaillement
Glissement moléculaire sans changement de volume
Bande de cisaillement inclinée suivant l’axe de contrainte de cisaillement maximum
Angle compris entre 38 et 45 degrés par rapport à l’axe de sollicitation

51
Q

Qu’est-ce que la déformation par crazing

A

Crazing = couleur blanchatre quand on casse un stylo par exemple
craquelure fracture pas nette = dentelée

Phénomène spécifique de polymère

52
Q

Comment sont les déformations par crazing

A

Verre cassure verticale due à l orientation des macromolécules orienter à partir de la base car thermoformage de la base

53
Q

La déformation Park Racing est-elle une rupture fragile ou ductile

A

Rupture fragile
Apparition de microvides

Processus en deux étapes

  • nucléation
  • développement

Paramètres déterminant

  • température
  • vitesse de déformation
54
Q

Effet de la température ou de la vitesse de sollicitation pour une structure amorphe

A

Plus la température diminue plus le comportement est fragile
Plus la vitesse augmente plus le comportement est fragile

55
Q

Effet de la durée de chargement

A

Contrainte au seuil d’écoulement augmente si la vitesse de déformation augmente

56
Q

De quoi dépendent les propriétés des semi-cristallin

A

Morphologie des cristaux lamelles ou fibrilles
Taille des constituants
Proportion de chaque phase
Texture orientation
Taille des cristaux densité d’enchevêtrement

57
Q

Quel est le mécanisme de déformation des semi-cristallins

A 
Stade élastique
Stade plastique
Stade de striction ou phase de consolidation selon la température
Rupture fracture
Propagation intra et inter fibrillaires
58
Q

Qu’est-ce que la dureté Vicat

A

Par la mesure d’un enfoncement de 1 mm d’une aiguille donner la température à laquelle la résistance mécanique d’une matière thermoplastique devient insuffisante

59
Q

Quelles sont les propriétés optiques des polymères

A

Absorption des rayonnements infrarouges
Rotation vibration de groupement

Absorption des rayons UV
Destruction de certaines liaisons

Non absorption dans le visible
Diffusion

60
Q

Comment est perçu un matériau amorphe

A

Transparent

61
Q

Comment est perçu un matériau semi cristallin

A

Opaque ou translucide

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