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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
Comment est représenté la déformation élastique
On impose un chargement constant déformation constante
26
Comment est représenté le comportement visqueux
On impose un chargement constant | droite linéaire
27
Le comportement viscoélastique représentation
Déformation instantanée puis augmentation puis retour à l'équilibre stable
28
Pourquoi un retour à l'équilibre stable
Retour à l'équilibre stable du au côté élastique du comportement
29
Où le phénomène viscoélastique est le plus marqué
Au voisinage du TG Élastique < TG < visqueux
30
Qu'est-ce que le test de relaxation
Force imposée à une déformation instantanée
31
Module de relaxation
Epsilon (t) = Sigma (t)/ Epsilon 0
32
Test de fluage
Allongement sur une application instantanée de la force
33
Complaisance de fluage
D(t) = Epsilon (t) / sigma0
34
Modèle rhétorique
Maxwell | Kelvin Voigt
35
Qu'est-ce que le formalisme
Modèle d'élasticité linéaire
36
Quel est l'élément simple du comportement élastique Quelle est la loi utilisée Quelle est la grandeur caractéristique
Ressort Loi de Hooke Module de Young ``` Sigma = E x Epsilon To = G x gamma ```
37
Quel est le élément simple du comportement visqueux Quelle est la loi Quelle est la grandeur caractéristique
Amortisseur Loi de Newton Viscoélasticité ``` Sigma = nu x Epsilon' To = nu x gamma' ```
38
Qu'est-ce que le modèle de Maxwell
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
Qu'est-ce que le modèle de Kelvin Voigt
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
Quel modèle utiliser pour un polymère fortement réticulé
Modèle de zener
41
Quel modèle utiliser pour un thermoplastique
Modèle de brugger association d'un comportement de Maxwell et de Kelvin Voigt comportement en flash d'un thermoplastique
42
Courbe du modèle de bruger
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
Le comportement viscoélastique influence quoi
Forte influence lors du processus de mise en œuvre | Fort rôle des enchevêtrements
44
Quels sont les influences lors du processus de mise en œuvre
Gonflement en sortie de filière Défaut d'extrusion Augmentation de la viscosité avec le taux d'élongation = stabilisation
45
Quel est le rôle des enchevêtrements
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
Qu'est-ce que le comportement plastique
Processus irréversible Réorganisation structurale du matériau orientation des chaînes macromoléculaires Grande déformation à l'état solide
47
En quoi le comportement viscoélastique est important crucial dans le processus de mise en œuvre du matériaux
État malléable et déformable
48
Qu'est-ce qui facilite la déformation des macromolécules
Raideur des molécules orientées La température facilite la déformation Forte sensibilité à la température Rétraction par chauffage uniquement T > TG
49
Plasticité des matériaux vitreux
T < 0.75 TG Comportement fragile T > 0.75 TG Comportement ductile
50
Que se passe-t-il lors du comportement ductile
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
Qu'est-ce que la déformation par crazing
Crazing = couleur blanchatre quand on casse un stylo par exemple craquelure fracture pas nette = dentelée Phénomène spécifique de polymère
52
Comment sont les déformations par crazing
Verre cassure verticale due à l orientation des macromolécules orienter à partir de la base car thermoformage de la base
53
La déformation Park Racing est-elle une rupture fragile ou ductile
Rupture fragile Apparition de microvides Processus en deux étapes - nucléation - développement Paramètres déterminant - température - vitesse de déformation
54
Effet de la température ou de la vitesse de sollicitation pour une structure amorphe
Plus la température diminue plus le comportement est fragile Plus la vitesse augmente plus le comportement est fragile
55
Effet de la durée de chargement
Contrainte au seuil d'écoulement augmente si la vitesse de déformation augmente
56
De quoi dépendent les propriétés des semi-cristallin
Morphologie des cristaux lamelles ou fibrilles Taille des constituants Proportion de chaque phase Texture orientation Taille des cristaux densité d'enchevêtrement
57
Quel est le mécanisme de déformation des semi-cristallins
``` Stade élastique Stade plastique Stade de striction ou phase de consolidation selon la température Rupture fracture Propagation intra et inter fibrillaires ```
58
Qu'est-ce que la dureté Vicat
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
Quelles sont les propriétés optiques des polymères
Absorption des rayonnements infrarouges Rotation vibration de groupement Absorption des rayons UV Destruction de certaines liaisons Non absorption dans le visible Diffusion
60
Comment est perçu un matériau amorphe
Transparent
61
Comment est perçu un matériau semi cristallin
Opaque ou translucide

MAC1 (8 decks)

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