Polymères thermoplastiques comme matrice

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 ÉTAT DE L’ART
1.1 Argiles lamellaires comme renfort
1.1.1 Structure cristallographique de la montmorillonite
1.1.2 Traitement organophile de la montmorillonite
1.2 Polymères thermoplastiques comme matrice
1.3 Nanocomposites
1.3.1 Définition
1.3.2 Interphase
1.3.3 Structure des nanocomposites
1.4 Techniques d’élaboration des nanocomposites
1.4.1 Polymérisation in situ
1.5 Compatibilisation des nanocomposites
1.6 Propriétés mécaniques
1.7 Propriétés thermomécaniques
1.8 Stabilité thermique
1.9 Propriétés diélectriques
1.9.1 Permittivité diélectrique
1.9.2 Mécanismes de polarisation
1.9.3 Relaxation de Debye
1.9.4 Relaxation dans les polymères
1.9.5 Rigidité diélectrique
CHAPITRE 2 MATÉRIAUX ET MÉTHODOLOGIE
2.1 Matériaux et procédé de fabrication
2.2 Analyse morphologique
2.2.1 Diffraction des rayons X (XRD)
2.2.2 Microscopie électronique à balayage (MEB)
2.2.3 Microscopie électronique à transmission (MET)
2.2.4 Microscopie optique (MOP)
2.2.5 Microscope à force atomique (AFM)
2.3 Propriétés thermiques
2.3.1 Analyse thermique par DSC
2.3.2 Analyse thermogravimétrique (ATG)
2.4 Analyse mécanique dynamique par DMTA
2.5 Mesures diélectriques
2.5.1 Spectroscopie diélectrique
2.5.2 Mesure de rigidité diélectrique
CHAPITRE 3 ARTICLE I: LDPE/HDPE/Clay Nanocomposites: Effects of Compatibilizer on the Structure and Dielectric Response
3.1 Introduction
3.2 Experiment
3.2.1 Materials
3.2.2 Preparation of nanocomposites
3.3 Characterization and measurements
3.3.1 Differential scanning calorimetry (DSC)
3.3.2 X-ray diffraction (XRD)
3.3.3 Microscopical Observations
3.3.4 Dielectric Relaxation Spectroscopy
3.4 Results and discussion
3.4.4 Broadband dielectric spectroscopy
3.5 Conclusion
CHAPITRE 4 ARTICLE II: Correlation Between Structure and Dielectric Breakdown in LDPE/HDPE/Clay Nanocomposites
4.1 Introduction
4.2 Experiment
4.2.1 Materials
4.2.2 Preparation of nanocomposites
4.3 Characterization and measurements
4.3.1 Optical Microscope
4.3.2 Atomic Force Microscope (AFM)
4.3.3 Transmission electron microscope (TEM
4.3.4 TGA Characterization
4.3.5 Dynamic Mechanical Analysis by DMTA
4.3.6 Dielectric Strength
4.4 Results and discussion
4.4.1 Optical Microscopy
4.4.2 Surface Roughness
4.4.3 Clay Dispersion by TEM
4.4.4 Thermal Properties
4.4.5 Dynamic mechanical behavior
4.4.6 Dielectric breakdown measurements
4.5 Conclusion
CHAPITRE 5 ARTICLE III: Structural and Dielectric Studies of LLDPE/O-MMT
Nanocomposites
5.1 Introduction
5.2 Experiment
5.2.1 Materials
5.2.2 Sample preparation
5.3 Characterization and measurements
5.3.1 X-ray diffraction (XRD)
5.3.2 Transmission electron microscopy (TEM)
5.3.3 Atomic force microscopy (AFM)
5.3.4 Scanning electron microscopy (SEM)
5.3.5 Differential scanning calorimetry (DSC)
5.3.6 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)
5.3.7 Dielectric relaxation spectroscopy
5.3.8 Dielectric breakdown strength
5.4 Results and discussion
5.4.1 X-ray diffraction (XRD) technique
5.4.2 Microstructure of nanocomposites
5.4.3 Atomic force microscopy
5.4.4 Thermal Properties
5.4.5 FTIR Spectroscopy
5.4.6 Effect of screw speed on morphological characterization
5.4.7 Broadband dielectric spectroscopy
5.4.8 Dielectric breakdown measurements
5.5 Conclusion
CHAPITRE 6 ARTICLE IV: Simulation and Modeling of Polyethylene/Clay Nanocomposite for Dielectric Application
6.1 Introduction
6.2 Analysis
6.2.1 Analytical models
6.2.2 Numerical Methods
6.3 Results and discussion
6.3.1 Simulation Setup
6.3.2 Ordered distribution
6.3.3 Random Distribution
6.3.4 Effect of the Permittivity of the Inclusion on Effective Permittivity
6.3.5 Effect of the Radius (and Volume Fraction) of the Inclusion on
Effective Permittivity
6.4 Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE
RECOMMANDATIONS
ANNEXE I PUBLICATIONS
LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES