Etude par spectroscopie Raman et modélisation d'une résine composite rtm

SOMMAIRE

	INTRODUCTION GENERALE

Introduction Générale 1

	CHAPITRE I : MATERIAUX COMPOSITES

I.1. Introduction 8

I.2. Renfort 9

I.2.1. Fibres de verre 9

I.2.2. Fibres de bore 10

I.2.3. Fibres de carbone 10

I.2.4. Fibres aramide (kevlar) 11

I.2.5. Fibres de polyéthylène haute ténacité 11

I.2.6. Fibres naturelles 11

I.3. Matrice 12

I.3.1. Matrices organiques 13

I.3.1.1. Resines thermoplastiques 13

I.3.1.2. Resines thermodurcissable 13

I.3.2. Matrices métalliques 14

I.3.3. Matrices céramiques 15

I.4. Architecture de renforcement 15

I.5. Procédé de fabrication 16

I.5.1. Moulage au contact 17

I.5.2. Moulage sous vide 18

I.5.3. Moulage par injection de pré-imprégné 18

I.5.4. Moulage par pultrusion 18

I.5.5. Moulage par enroulement filamentaire (Bobinage) 18

I.5.6. Moulage par injection de mousse 19

I.5.7. Injection thermodurcissable (BMC) 19

I.5.8. Compression thermodurcissable (SMC) 19

I.5. Secteurs d'application des composites 19

I.6.1. Construction aéronautique 21

I.6.1. Construction automobile 21

I.6.3. Construction du bâtiment 21

I.6.4. Loisirs et sports 22

I.6.5. D'autres domaines d'utilisation des composites 23

I.6.6. Voies d'un développement durable 24

I.6.7. L'innovation au coeur du développement 24

I.7. Conclusion 25

	CHAPITRE II : REACTIONS CHIMIQUES ET MODE OPERATOIRE

II.1. Introduction 27

II.2. Réseaux époxydes 27

II.2.1. Principaux types de résines époxydes 28

II.2.1.1. Résines époxydes novolaques 28

II.2.1.2. Résines époxydes à base d'amines aromatiques 28

II.3. Constituants des adhésifs époxydes 28

II.3.1. Agents ignifuges 30

II.3.2. Réticulation 30

II.3.3. Polyépoxydes 32

II.4. Transitions moléculaires dans les résines époxydes 34

II.4.1. Influence de la nature chimique et de la stoechiométrie des composants 34

II.4.1.1. Effets de géométrie des constituants 34

II.4.1.2. Effets des liaisons secondaires 35

II.4.1.3. Effet de la réticulation 35

II.5. Partie expérimentale 35

II.5.1. Réactifs 35

II.5.2. Composition et indications 36

II.5.2.1. Désignation du danger 36

II.5.3. Réactions 36

II.6. Constitution d'une résine époxy 37

II.6.1. Mécanisme réactionnel 37

II.6.2. Réaction avec le durcisseur 38

II.7. Mécanisme de polymérisation 41

II.8. Conclusion 44

	CHAPITRE III : TECHNIQUES EXPÉRIMENTALES

III.1. Introduction 46

III.2. Analyse par Differential Scanning Calorimetry (DSC) et Thermogravimétrie (TG) 47

III.3. Spectroscopie Infra-Rouge à Transformée de Fourrier IRTF 48

III.3.1. Application du proche infrarouge aux polymères 49

III.3.1.1. Polymérisation de résines thermoplastique 50

III.3.1.2. Polymérisation de résines thermodurcissables 50

III.4. Bref historique de la spectroscopie Raman 51

III.4.1. Mise en oeuvre 52

III.4.1.1. Domaines d'application, description sommaire et schéma de principe 52

III.4.1.2. Principe de la spectrométrie Raman 52

III.4.2. Structure d'un spectromètre Raman 54

III.4.3. Informations accessibles par spectrométrie Raman 54

Références Bibliographiques 111

III.4.4. Avantages de la spectroscopie Raman 54

III.5. Propriétés Mécanique 56

III.5.1. Dureté Vickers 56

III.6. Conclusion 58

	CHAPITRE IV : RESULTATS ET DISCUSSION

IV.1. Introduction 60

IV.2. Réactifs 60

IV.3. Méthodes thermiques 61

IV.3.1. La DSC : (Differential Scanning Calorimetry) 61

IV.3.1.1. Matériel et mode opératoire 61

IV.3.1.2. Détermination de la vitesse de chauffe optimale 61

IV.3.1.3. Mesures en DSC de la RTM6 63

IV.3.1.4. Analyse cinétique 67

IV.3.1.5. Influence des nanocharges TiO₂ sur les propriétés de la RTM6 71

IV.3.2. Analyse Thermogravimétrique et Thermogravimétrie Différentielle 76

IV.3.2.1. Etude cinétique 77

IV.3.2.2. Détermination de l'énergie d'activation 77

IV.4. Méthodes spectroscopiques 84

IV.4.1. Analyse par Infra-Rouge à Transformée de Fourier (IRTF) 84

IV.4.1.1. Spectre à température ambiante 85

IV.4.1.2. Spectres de la RTM6 polymérisée 87

IV.4.2. Analyse par spectroscopie Raman 94

IV.4.2.1. Matériel et mode opératoire 94

IV.4.2.2. Spectres Raman de la RTM6 95

IV.4.2.3. Protocole de détermination du calcul de la réticulation 99

IV.4.2.4. Influence du désordre structural 101

IV.5. Propriétés mécaniques 104

IV.6. Conclusion 106

	CONCLUSION GENERALE

Conclusion Générale 108

	REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
		ANNEXE A : CARACTERISTIQUES DE LA RTM6

Caractéristiques de la RTM6 116

	ANNEXE B : GLOSSAIRE

Glossaire 125

	ANNEXE C : PRINCIPALES BANDES EN IRTF

Principales bandes en IRTF 129

INTRODUCTION