Etude de l'effet du traitement chimique de la cellulose sur les propriétés physico-mécaniques des composites pvc/cellulose

Abstract

La cohésion entre les fibres végétales et la matrice polymère demeure un des verrous technologiques du développement des matériaux composites. En effet, la cellulose, principal constituant des fibres végétales, est généralement pas ou peu compatible avec les matrices thermoplastiques. De nombreuses études ont donc porté sur l’amélioration de ces propriétés, notamment par le biais de traitements physiques ou chimiques des fibres. A ce titre ce présent travail a pour objectif, la modification chimique de la cellulose par l’anhydride acétique et par l’huile de soja époxydée pour améliorer la compatibilité entre la cellulose et la matrice en vue d’étudier son effet sur les propriétés physico-mécaniques des composites PVC/cellulose. Après traitement chimique de la cellulose, les composites PVC/cellulose ont été préparés avec des taux de renfort variant de 10 à 30%. Les composites élaborés ont été caractérisés par les différents tests (mécaniques, physiques, morphologiques, thermiques et diélectriques). L’allongement et la contrainte à la rupture des composites élaborés avec la cellulose non traitée ont subi une diminution drastique par rapport au PVC vierge. En revanche les traitements chimiques proposés et notamment avec l’huile de soja époxydée ont permis l’amélioration de ces propriétés. Le module d’Young subit une augmentation avec l’accroissement du taux de cellulose non traitée, cependant les traitements ont provoqué sa diminution. Les propriétés diélectriques (permittivité et pertes diélectriques) ont augmenté avec l’incorporation de la cellulose non traitée et traitée par l’huile de soja et le traitement par l’anhydride a permis l’amélioration de ces propriétés. Ces résultats peuvent être la conséquence de l’amélioration de l’adhésion interfaciale entre la matrice PVC et la cellulose confirmée par la microscopie électronique à balayage. La rigidité diélectrique des composites a diminué avec l’augmentation du taux de cellulose traitée et non traitée.