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COMPOSITIONS THERMOPLASTIQUES RENFORCEES AUX
CHOCS COMPRENANT UN POLYAMIDE ET UN COPOLYMERE
A BLOCS.
La présente invention se rapporte au domaine des compositions
thermoplastiques renforcées aux chocs, particulièrement aux compositions à
base de polyamides renforcés aux chocs à l'aide d'un copolymère à blocs.
Les compositions thermoplastiques de l'invention sont utiles dans tous
les domaines d'applications des polyamides, particulièrement dans les
domaines exigeant un bon comportement thermomécanique à basse et à haute
température tels que l'automobile, le sport l'isolation électrique et la
protection
d'appareillages électriques ou électroniques.
Depuis le début des années 60, de nombreux efiforts ont été entrepris
pour décrire des compositions de polyamides, désignés ci-après par PA à la
résistance améliorée, dont résultent de nombreux brevets.
II a été montré qu'une incorporation appropriée d'une phase élastomère
dispersée est efficace pour fabriquer des polyamides extrêmement résistants.
La stratégie consiste à disperser de petites particules dans la matrice
thermoplastique, qui doit ensuite cristalliser entre les "murs" constitués par
ces
particules. C'est ce que l'on appelle une cristallisation dans une géométrie
confinée.
Le renforcement aux chocs des thermoplastiques fragiles tels que les
polyamides est bien connu. Les grandes méthodes générales utilisées pour
modifier dës thermoplastiques afin d'obtenir un ensemble de propriétés
désirées telles pue l'addition de polymères fonctionnels / réactifs, le
greffage ou
la polymérisation in situ ("reactive blending") et l'addition de copolymères
greffés ou à blocs sont de manière générale applicables aux polyamides.
Exception faite de la voie consistant en la réalisation de la miscibilité
thermodynamique. Grâce à celle-ci, les polymères vinyliques sont notamment
renforcés par ajout de copolymères à blocs comprenant un bloc
pol~méthacrylate de méthyle (PMMA) miscible avec la matrice thermoplastique.
En effet, aucun polymère . n'a démontré une miscibilité suffisante avec les
polyamides pour que cette voie ne s'applique.
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A titre indicatif on peut citer FR 2812928 qui décrit des compositions à
base de PA renforcé aux chocs par l'ajout d'un élastomère EPDM et d'un
polyéthylène grefifés par l'anhydride maléfique.
On peut aussi citer les travaux réalisés spécifiquement avec des
additifs chocs à base de PMMA ou comprenant une séquence à base de
PMMA. En effet, les polyamides et les copolymères comprenant une séquence
PMMA sont immiscibles. Les solutions trouvées pour résoudre ce problème
sont
~ un système à trois constituants, où l'agent compatibilisant est miscible à
la
fois avec le polyamide et avec l'additif. C'est le cas par exemple de mélanges
PA / PMMA compatibilisés par des poly(éther-bloc-amide) (PEBAX~
d'ATOFINA) à base polyéthylène glycol) (PEG) ( J. Mater. Sci. 1998, 33,
3729). Le bloc polyamide du PEBA?C est miscible avec le PA, alors que le bloc
PEG présente des interactions favorables avec le PMMA.
~ un système à trois constituants, où l'agent compatibilisant réagit avec le
groupement terminal du PA et est miscible avec l'additif. C'est le cas de
mélanges PA-6 / PMMA compatibilisés par des polymères styrène-anhydride
maléfique (SMA) ( Polymer 1998, 39, 4985), PA-6 / core-shell avec écorce à
base de PMMA compatibilisés par des SMA et PA-6 / core-shell de type
polymère greffé méthacrylate de méthyle-styrène-butadiène (MBS)
compatibilisés par des résines époxydes à base de DGEBA ou phénoxy
(Polymer1994, 35, 2764).
Cette méthode correspond à celle que Bonner et Hope ( Blackie Academic,
Glasgow 1993, 46) ont appelé "addition de polymères fonctionnels / réactifs".
~ système sans agent compatibilisant, avec simplement réaction entre le
polymère réactif (l'additif) et le PA (amine terminal). Le polymère réactif
peut
être par exemple un core-shell réactif ( Polymer 1993, 34, 1874).
Cette méthode correspond à la fois au "greffage ou à la polymérisation in
situ"
et à "l'addition de copolymères greffés ou à blocs" d'après Bonner et Hope.
La demanderesse cherchant à mettre au point des compositions
thermoplastiques à base de polyamides renforcées aux chocs par un moyen
simple, peu coûteux, facile à mettre en oeuvre et ne nécessitant pas l'ajout
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d'agent compatibilisant a trouvé que certains copolymères à blocs bien que
immiscibles avec les polyamides peuvent les renforcer efficâcement.
En effet, la demanderesse a trouvé que les mélanges à base d'un
polyamide et d'un copolymère à blocs ayant au moïns un bloc PMMA
fonctionnalïsé ou non, syndiotactique à un taux supérieur à 60% et au moins un
bloc à caractère élastomère présentent d'excellentes propriétés
thermomécaniques bien que les constituants des mélanges soient totalement
non miscibles.
Les compositions de l'invention présentent un excellent comportement
mécanique à basse comme à haute température et apportent une solution
efificace au problème évoqué précédemment.
L'adhésion interfaciale entre les phases de PA et de tribloc SBM n'est
certainement pas étrangère au renforcement spectaculaire obtenu.
II n'est pas exclu au vu de ces résultats qu'une réaction ait eu lieu entre
un des blocs du tribloc SBM et les fonctions amines terminales du PA. Les
réactions les plus probables sont celles avec le bloc PMMA, dans le cas où les
groupements esters seraient hydrolysés en acides ou transformés en
anhydrides à la température élevée de mise en ouvre (250°C en consigne,
résultant en une température de matière locale de 260 à 290°C), ou
éventuellement avec le bloc PB, dans le cas où il ne serait pas suffisamment
stabilisé. Une proportion même très faible de molécules greffées pourrait
avoir
des conséquences importantes sur l'adhésion interfaciale.
Le premier objet de l'invention est une composition thermoplastique
comprenant
- de 60 à 99 % en poids d'au moins un polyamide (I)
- de 1 à 40 % en poids d'au moins un copolymère à blocs (II)
La composition de l'invention peut comprendre en outre jusqu'à 20% en
poids du poids total de la composition d'un additif renforçateur aux chocs
(III).
La contribution totale de (II) et (III) ne doit pas dépasser 50% en poids du
poids
total de la composition.
La composition de l'invention comprend en outre tous les additifs
nécessaires à sa stabilité et à sa mise en oeuvre tels que les stabilisants
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thermiques et anti-UV, les antioxydants, les plastifiants, les agents de
transformations ou « processing-aids », les agents antistatiques, ies
colorants
et les pigments.
La composition selon l'invention peut également contenir entre 0 et
S 10 % en poids d'humidité.
Selon une forme préférentielle de l'invention la composition comprend
- de 80 à 98% de (I)
- de 2 à 30% de (II)
S'agissant des polyàmides ils ont une masse moléculaire moyenne
en nombre Mrz en général supérieure ou égale à 25000 et avantageusement
comprise entre 40000 et 100000. Leur masse moléculaire moyenne en poids
Mw est en général supérieure â 40000 et avantageusement comprise entre
50000 et 100000. Leur viscosité inhérente (mesurée à 20°C pour un
échantillon
de 5.10-3 g par cm3 de méta-crésol) est en général supérieure à 0,7.
A titre d'exemple de polyamides aliphatiques résultant de la
condensation d'une diamine aliphatique ayant de 6 à 12 atomes de carbone et
d'un diacide aliphatique ayant de 9 à 12 atomes de carbone on peut citer
le PA 6-12 résultant de la condensation de l'hexaméthylène diamine et de
l'acide 1,12-dodecanedioïque,
2U le PA 9-12 résultant de la condensation de la diamine en C9 et de l'acide
1,12-
dodecanedioïque,
le PA 10-10 résultant de la condensation de la diamine en C10 et de l'acide
1,10-decariedioïque,
jusqu'à 3000 ppm par rapport à la quantité de polyamide et avantageusement
entre 50 et 1000 ppm.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant un mélange de
polyamides.
Avantageusement le polyamide est choisi parmi les PA-6 de BASF
connus sous l'appellation IJLTRAMID BS 700 ou B4 et les PA-11 et PA-12
d'ATOFINA plus connus sous BECNO, AECNO ou AESNO.
Selon l'invention le copolymère à blocs (I I) répond à la formule générale
suivante
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Y-B-Y' dans laquelle B est un bloc à caractère élastomère, Y et Y'
peuvent être de composition chimique identique ou non. Ils sont
thermodynamiquement incompatibles avec le bloc B.
Le bloc B est un élastomère pouvant appartenir à la famille des
5 polyolèfines, polyacrylates, polyurethannes polyethers tels que
polyoxyethylène
ou polyoxypropylène, élastomères nitriles. Notamment le monomère utilisé pour
synthétiser le bloc B élastomérique peut être un alcène tel que l'isobutylène,
un
acrylate ou un méthacrylate à chaîne longue tel que l'acrylate de butyle ou
l'acrylate de 2-éthyl-hexyle ou un diène choisi parmi le butadiène,
l'isoprène, le
2,3-diméthyl-1,3-butadiène, le 1,3-pentadiène, le 2-phényl-1,3-butadiène. B
est
choisi avantageusement parmi les poly(diènes) notamment poly(butadiène),
poly(isoprène) et leurs copolymères statistiques, ou encore parmi les
poly(diènes) partiellement ou totalement hydrogénés. Parmi les polybutadiènes
on utilise avantageusement ceux dont la température de transition vitreuse,
Tg,
est la plus faible, par exemple le polybutadiène-1,4 de Tg ( vers -
90°C)
inférieure à celle du polybutadiène-1,2. (vers 0°C). Les blocs B
peuvent aussi
être hydrogénés. On effectue cette hydrogénation selon les techniques
habituelles. De préférencé les blocs B sont constitués en majorité de
polybutadiène-1,4.
Avantageusement la Tg de B est inférieure à 0°C et de préférence
inférieure à -4.0°C.
Y et Y' peuvent être obtenus par la polymérisation d'au moins un
monomère choisi dans le groupe contenant le styrène et les méthacrylates à
chaîne courte tels que le méthacrylate de méthyle. Cependant si Y est un bloc
composé majoritairement de styrène, alors Y' est différent d'un bloc composé
majoritairement de styrène.
Préférentiellement Y' désigné ci-après par M est constitué de
monomères de méthacrylate de méthyle ou contient au moins 50% en masse
de méthacrylate de méthyle, de préférence au moins 75% en masse de
méthacrylate de méthyle. Les autres monomères constituant ce bloc peuvent
être des monomères acryliques ou non, être réactifs ou non. A titre d'exemples
non (imitatifs de fonctions réactives on peut citer : les fonctions oxiranes,
les
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fonctions amines, les fonctions anhydrides, les fonctions acides
carboxyliques.
Le monomère réactif peut être un monomère hydrolysable conduisant à des
acides. Parmi les autres monomères pouvant constituer le bloc Y' on peut citer
à titre d'exemples non limitatifs le méthacrylate de glycidyle, le
méthacrylate de
tertio-butyle.
Avantageusement M est constitué de polyméthacrylate de méthyle
(PMMA) syndiotactique à au moins 60%.
Lorsque Y est de composition chimique différente de Y', comme dans le
cas des exemples ci-dessous, Y est désigné par S. Ce bloc peut être obtenu
par la polymérisation de composés vinylaromatiques tels que par exemple le
styrène, l'a- méthyl styrène, le vinyltoluène, les vinylpyridines. La Tg de Y
(ou
S) est avantageusement supérieure à 23°C et de préférence supérieure
à 50°C.
Le copolymère triblocs, Y-B-Y', selon l'invention est désigné par la suite
par S-B-M.
Selon l'invention le S-B-M a une masse molaire moyenne en nombre
qui peut être comprise entre 10000 g/mol et 500000 g/mol, de préférence
comprise entre 20000 et 200000 g/mol. Le tribloc SBM avantageusement a la
composition suivante exprimée en fraction massique, le total étant 100%
M : entre 10 et 80% et de préférence entre 15 et 70%.
B : entre 2 et 80% et de préférence entre 5 et 70%.
S : entre 10 et 88% et de préférence entre 5 et 85%.
Selon l'invention le. SBM peut contenir au moins un dibloc S-B dans
lequel les blocs S et B ont les mêmes propriétés que les blocs S et B du
tribloc
S-B-M. Ils sont constitués des mêmes monomères et éventuellement
comonomères que les blocs S et les blocs B du tribloc S-B-M .
Le dibloc S-B a une masse molaire moyenne en nombre qui peut être
comprise entre 5000 g/mol et 500000 g/mol, de préférence comprise entre
10000 et 200000 g/mol. Le dibloc S-B est avantageusement constitué d'une
fraction massique en B comprise entre 5 et 95% et de préférence entre 15 et
85%.
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Le mélange de dibloc S-B et de tribloc S-B-M est désigné ci-après
SBM. Ce mélange comprend avantageusement entre 5 et 80% de dibloc S-B
pour respectivement de 95 à 20% de tribloc S-B-M.
Un avantage de ces compositions à blocs, SBM, est qu'il n'est pas
nécessaire de purifier le S-B-M à l'issue de sa synthèse. Autrement dit, le
composant (II), selon la présente invention peut très bien être un mélange de
diblocs S-B et de triblocs S-B-M.
S'agissant du composé III il est choisi parmi les élastomères et additifs
chocs ces produits sont connus en eux-mêmes, ils sont décrits par exemple
dans ULLMAN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, 5e édition
Vol A 23 pages 255-261, le contenu étant incorporé dans la présente demande.
Les additifs préférés sont ceux décrits dans les exemples.
Lorsque les SBM portent des fonctions réactives, celles-ci sont, de
préférence portées pas le bloc M et introduites à la hauteur de 20% en mole
par
rapport à M.
La composition de' l'invention peut être utilisée telle quelle pour la
réalisation d'objets par injection, extrusion, soufflage ou moulage.
La composition selon l'invention peut aussi être utilisée comme
constituant de matériaux composites en combinaison avec des fibres de verre,
fibres de carbone ou autres dérivés du carbone, fibres métalliques ou fibres
textiles. Elle peut être aussi. utilisée dans la réalisation d'alliages
polymères tels
que polyamide/polyoléfine (orgalloy).
Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
Exemples
Com~aosés
Les produits suivants sont utilisés dans les exemples
Polyamide : le polyamide 12 d'ATOFINA (PA-12~ )
M" = 24.4 kg/m01 MW/M" = 2.35
Indice d'amine = 0.028 ~ 0.003 meq/g
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La distribution de masse est déterminée par chromatographie à perméation de
gel sur un appareil GPC haute température du type Waters 150-C ALC/GPC
avec l'alcool benzylique à 130°C comme éluant. Préalablement à la
mesure, le
polyamide est solubilisé 4 heures à 130°C.
Le dosage des fins de chaînes NH2 est réalisé par potentiométrie.
L'échantillon
est dissous dans du m-crésol à chaud (120°C). Le dosage
potentiométrique est
réalisé sur un appareil Pot DL40, à 60°C. L'écart-type est calculé sur
2
mesures.
~ Lotader 4700 (Atofina) : contient 29.5 ~ 3.0 % d'acrylate d'éthyle et 1.3 ~
0.2
d'anhydride maléfique, le reste étant du polyéthylène
(PE)
Mn = 16.2 kg/m01
Mw/Mn=5.8
MFI=6à8g/l0min
~5 1 à 2 % de cristallinité (DSC)
synthétisé par polymérisation radicalaire à haute
pression.
~ EPRm ExxelorTM VA 1801 (Exxon) : rapport éthylène / propylëne 70/30
~ 0.7% d'anhydride maléfique en masse
MFI (230°C, 10 kg) = 9 g/10 min
Tg = -42°C (DSC).
~ SBM-00.17 : Composition S/B/M : 32,4/36/31,6
M~(PS) = 21.9.kg/mol
Mw / M~ (PS) = 1.5
3% PS dans SB
31 % SB dans SBM.
~ SB[MA]-237 : S34B31[M34A1]
M~(PS) = 23.3 kg/mol
Mw / Mn (PS) = 1.17
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3% PS dans SB
28% SB dans SBM.
Mise en aeuvre et composition des mélançtes
Les produits utilisés sont sous forme de granulés. Le copolymère à
blocs SB[MA]-237 initialement sous forme de grumeaux issus de leur
précipitation suite à la synthèse a donc été fondu à 150°C sur une
calandre
Lescuyer à deux rouleaux, puis granulé. Les produits sont étuvés pendant 8
heures sous vide à 80°C.
Les mélanges ont été réalisés sur une extrudeuse co-rotative Werner
30, avec le profil de vis 52A3, un profil de température plat à 250°C,
un débit de
10 kg/h et une vitesse de rotation des vis de 300 t.p.m., puis granulés.
Le tableau 1 résume les compositions des mélanges préparés. Les
exemples 1 à 5 sont des exemples témoins hors invention. Les exemples 6 à 8
sont des exemples selon l'invention.
Produits 1 2 _3 4 5 6 7
PA-12~ 100 90 80 90 80 90 80 80
Lotader 4700 10 20
EPY~m VA1801 10 20
SBM-00.17 10 20
S~ [MA]-237 20
Tableau 1. Composition des mélanges réalisés
Tests de caractérisation et résultats
Préparation des éprouvettes pour les mesures de flexion 3 points et de
choc Charpy
Les différentes conditions expérimentales de préparation des barreaux
utilisés par la suite pour les mesures de flexion 3 points et de choc Charpy
sont
décrites ci-dessous
Des barreaux de dimensions 80 x 10 x 4 mm3 sont obtenus par
injection des granulés dans une presse Battenfeld 800 CDC. La vitesse de
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rotation des vis est de 130 t.p.m. et les températures d'injection sont de
250/270°C.
Module flexion 3 points
5 Les mesures du module flexion 3 points (norme ISO 178:93) des
éprouvettes décrites précédemment sont réalisées à 23°C sur un
dynamomètre
robotisé Zwick 1465. La~vitesse d'essai est de 2 mm/min, avec un extensomètre
capteur déplacement, une cellule de mesure de 1000 N et une portée de 64
mm.
10 Choc Charpy (éprouvettes entaillées)
Les éprouvettes décrites précédemment sont entaillées par paquets de
à l'aide d'un appareil Notch Vis de CEAST afin d'avoir une profondeur sous
entaille de 8 mm. Elles sont, ensuite conditionnées pendant au moins 18 heures
dans une pièce régulée à 23°C et avec un taux d'humidité de 50 %, avant
d'être
15 placées pendant au moins 30 minutes à la température de l'essai désiré,
c'est-
â-dire 23, 0, -10, -20, -30 ou -40°C.
Pour tous les exemples, les mesures de choc Charpy sont effectuées
conformément à la norme ISO 179-1 / 1 eA sur un appareil de test choc Zwick Z
5102 numérique, muni de pendules d'énergie respective 1, 2 et 4 J (normés,
20 vitesse 2.9 m/s). L'énergie corrigée de la part de frottement, E, absorbée
par le
pendule lors du choc, est directement reliée à la résilience Res par la
relation
Res = E , où e est l'épaisseur de l'éprouvette et b la largeur sous entaille.
e.b
Analyse mécanique dynamique (~MA)
Les mesures de DMA ont été réalisées sur un appareil DMA 2980 de
TA Instruments. Les échantillons utilisés sont des demi-barreaux de choc de
dimensions 40 x 10 x 4 mm3. Le mors de flexion encastrée double est utilisé
dans le mode de flexion encastrée simple, avec une longueur utile entre les
mors de 18 mm. Toutes les mesures ont été effectuées à la fréquence de 1.6
Hz et avec une amplitude d'oscillation de 40 ~,m. Des points de mesure ont été
enregistrés de -140 à 180°C avec un échauffement par paliers
d'incrément
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3°C. Les modules de conservation dynamique et de perte E' et E", ainsi
que la
tangente de l'angle de phase tan 8 = E"/E' des échantillons sont mesurés.
RESULTATS
Résultats de DMA
Les Figures I-a et I=b (annexe 1 ) montrent respectivement les courbes
du module de conservation dynamique E' et de tan â en fonction de la
température (T) des échantillons de composition 80/20, comparées à celles du
PA-12~ pur.
Les températures de transition vitreuse déterminées par DMA sont
résumées dans le Tableau 2.
PB EPItm Lotader PA PS PMMA
PA-12V (exem le 1) - - - 61 - -
PA-12~ / Lotader - - -35 61 - -
4700
80/20 (exem le 3)
PA-12V / EPRm VA1801- -44 - 61 - -
80/20(exem le 5) .
PA-12,, / SBM-00.17 -83 - - 61 106 130
80/20(exem le 7)
PA-12~ / SB[MA]-237 -77 - - 58 106 127
80/20 (exem le 8)
Tableau 2. Tg (°C) déterminée par DMA (courbes tan 8)
A noter tout d'abord que le pic observé à -60°C sur les courbes
tan b
correspond à la transition (3 du PA-12".
Comme le taux de PMMA dans le copolymère à blocs SB[MAj-237 est
faible, sa température de transition vitreuse ne peut pas être observée par
DMA.
II n'y a pas de décalage significatif de la valeur de Tg du PA dans les
mélanges par rapport au PA pur et des différents constituants des copolymères
à blocs entre les mélanges concernés. Cela indique qu'il n'y a de miscibilité
entre aucun des constituants considérés.
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Le module à 23°C du PA modifié par 20% de SBM ou de SB[MA] est
légèrement plus faible que celui du PA pur, alors que les modules des étalons
sont nettement diminués. A 90°C, la valeur du module du PA modifié par
20%
de SBM ou de SB[MA], jusqu'alors proche de celle du PA pur, chute pour
atteindre celle des étalons avec 20% de Lotader ou d'EPR maléisé, à
130°C
environ. Ce phénomène se produit au moment où la température atteint les Tg
du PS et du PMMA, illustrant l'intérêt des phases rigides de SBM.
Module flexion 3 points
Le Tableau 3 présente les modules flexion 3 points à 23°C et les
MFI
(235°C, 2.16 kg) d'échantillons de PA-12~ extrudé seul et de mélanges
extrudés
du PA-12" avec 10 ou 20% de modifiant choc.
Module flexion 3 MFI
points
(MPa) ( lOmin)
PA-12,, (exemple 1) 1283 8 2.4 0.1
PA-12,, / Lotader 4700 1086 71 1.1
90/10
(exem le 2)
PA-12Y / Lotader 4700 861 66 0.5
80/20(exem le 3)
PA-12~ / EPRm VA1801 1083 21 1.3
90/10(exem le 4)
PA-12,, / EPRm VA1801 896 18 0.6
80/20
(exem te 5)
PA-12,, / SBM-00.17 . 1237 40 1.4
90/10(exem le G)
PA-12~ / SBM-OO.i7 1173 7 0.4
80/20(exem le 7)
PA-12~ / SB[MA]-237 1233 10 0.3
80/20(exem le 8)
Tableau 3. Module flexion 3 points à 23°C
L'évolution du module de flexion de ces différents mélanges en fonction
du taux de modifiant choc est représentée dans la Figure 2 (annexe 2).
A noter tout d'abord que les mesures du module de flexion sont en
accord avec les mesures du module à 23°C en DMA.
Le produit réactif SB[MA] donne le module de flexion le plus élevé des
modifiants choc à 20% dans le PA-12". Alors que les mélanges étalons
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entraînent une diminution quasi-linéaire très nette du module de flexion par
rapport au PA pur avec l'augmentation du taux de modifiant choc (chute de
30% pour 20% de modifiant choc), l'addition de copolymères à blocs au PA ne
mène qu'à une faible diminution du module de flexion (moins de 9% pour 20%
de copolymère à blocs), qu'ils soient réactifs ou non.
Propriétés de résistance au choc Charpy entaillé
II existe quatre types de défaillance suite à un choc
1 C = Rupture complète : rupture dans laquelle l'éprouvette se sépare en au
moins deux morceaux.
1 H = Rupture charnière : rupture incomplète telle que les deux parties de
l'éprouvette tiennent seulement ensemble par une couche mince périphérique
en forme de charnière ayant une faible rigidité résïduelle.
1 P = Rupture partielle : rupture incomplète qui ne correspond pas à la
définition de la rupture charnière.
~ N = Sans rupture : dans le cas où il n'y a pas de rupture, l'éprouvette est
seulement pliée et entraînée entre les blocs supports, avec blanchissement
éventuel dû à la contrainte.
Le Tableau 4 présente les propriétés de choc Charpy d'échantillons de
PA-12" extrudé seul et de mélanges extrudés du PA-12~ avec 10 ou 20% de
modifiant choc.
CA 02512965 2005-07-11
WO 2004/072180 PCT/FR2004/000048
14
N a1 N ~n
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CA 02512965 2005-07-11
WO 2004/072180 PCT/FR2004/000048
La Figure 3 (annexe 2) représente les courbes de choc Charpy pour
ces différents mélanges extrudés comparés au PA-12" extrudé.
II faut tout d'abord noter que les écarts-types sont beaucoup plus
faibles pour les mélanges avec SBM et SB[MA] que pour ceux avec Lotader et
5 EPRm.
Le copolymère SBM mène de loin au meilleur renforcement à 20%
dans le PA-12", avec une transition ductile-fragile comprise entre -40 et -
30°C,
et les valeurs de résilïence les plus élevées de la série sur toute la gamme
de
températures étudiée (entre -40 et 23°C).
10 A 10% de SBM dans le PA, la température de transition ductile-fragile
se situe entre 0 et 23°C, avec une valeur de résilience à 23°C
comparable à
celle avec 20% de Lotader et meilleure que celle avec 20% d'EPRm.
Le produit réactif SB[MA] à 20% dans le PA-12~ est équivalent à 20%
d'EPRm sur toute la gamme de températures, avec une transition ductile-fragile
15 comprise entre -30 et -20°C.
Les clichés TEM des mélanges 80/20 PA-12" / Lotader 4700 et PA-12"
/ EPRm VA1801 marqués à l'acide phosphotungstique et PA-12~ / SB[MA]-237
et PA-12~ / SBM-00.17 marqués à ~s04 sont reportés dans les Figures V-6a-d.
Les particules de Lotader 4700, EPRm VA1801 et SB[MA]-237 dans la matrice
de polyamide ne dépassent pas 400 nm, alors que les particules de SBM-00.17
vont jusqu'à atteindre 1.6 pm.
Le mélange avec le copolymère à blocs SBM obtenu à 260-290°C offre
de loin la meilleure résistance au choc ainsi pue le meilleur compromis "choc
/
module / fluidité" (Figure 4, annexe 3).
