SENADI-2020-48857
problématique
La fabrication de matériaux polymères composites renforcés de fibres végétales, qui fait appel à des traitements chimiques de la surface des fibres naturelles, présente des inconvénients majeurs ; en particulier l'utilisation de substances toxiques qui peuvent migrer de la matrice et s'échapper du matériau.
De plus, lors du traitement aux silanes, une fraction de ceux-ci ne réagissent pas complètement et génèrent des problèmes de mise en œuvre et une mauvaise interface. D’un autre côté, les traitements alcalins peuvent affecter la structure de la cellulose s’ils sont exposés à des concentrations élevées, réduisant ainsi sa résistance et sa rigidité. Cela entraîne une dégradation des propriétés mécaniques des fibres.
Il existe encore un besoin de développer des procédés pour la fabrication de matériaux composites polymères renforcés de fibres végétales qui présentent une compatibilité élevée entre leurs composants, sans avoir recours à des substances chimiques supplémentaires et où les produits résultants présentent un meilleur comportement dans des applications à hautes performances.
Solution
La présente invention concerne un procédé d'obtention d'un matériau composite renforcé de fibres végétales qui consiste à : isoler les fibres végétales, appliquer un traitement plasma froid et mélanger les fibres traitées, en utilisant un angle de contact compris entre 10°-20°, avec un matériau fondu polymère thermoplastique. Le procédé permet d'obtenir des matériaux composites présentant une meilleure compatibilité entre les fibres végétales et la matrice polymérique ; avec des valeurs de résistance à la traction de 35-49MPa, module d'Young de 3,4-5GPa, module de flexion de 2,94-5,3 GPa, résistance aux chocs Charpy avec encoche à 23ºC de 5,7-10kJ/m2, indice de fluidité de 6- 10g/10 min à 190°C, la densité est comprise entre 0,95 et 1,05 g/cm3 et la température de dégradation augmente jusqu'à 190°C-200°C.
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