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Comportement mécanique et propriétés thermique des composites polyéthyènes renforcés par des fibres lignocellolusiques

Mechanical properties and thermal behavior of polyethylene composites reinforced with fibers lignocellolusiques

¹ Université de Bejaia, Laboratoire des Matériaux Polymères Avancés (LMPA), Targa-Ouzemmour, Bejaia 06000, Algérie
² Université de Lyon, INSA-Lyon, Ingénierie des Matériaux Polymères, IMP, CNRS UMR5223, 69621 Villeurbanne, France

^* e-mail: ihchadou@yahoo.fr

Reçu : 6 Avril 2018
Accepté : 6 Décembre 2018

Résumé

Un intéret particulier a été porté au grignons dʼolive, qui est un sous produit des rejets des différentes huileries. Chaque année, des milliers de tonnes de ce produit sont incinérés ou carrément rejetés dans la nature. Ce dernier, dont les caractéristiques restent à valoriser, est mis à profit par son incorporation comme charge dans lʼélaboration des matériaux composites à matrice polyéthylène haute densité (PEHD). Pour réduire le caractère hydrophile de la farine, un agent compatibilisant (polyéthylène greffé anhydride maléique) commercialisé sous le nom XA255 a été utilisé. Les échantillons obtenus par extrusion et injection seront ensuite caractérisés par différentes techniques dʼanalyse à savoir, le test de traction, lʼanalyse thermogravimétrique (ATG/DTG), lʼanalyse enthalpique différentielle (DSC) et lʼanalyse microscopique électronique à balayage (MEB). Avec lʼincorporation de la farine de grignon dʼolive (FGO) dans la matrice PEHD, la contrainte à la rupture diminue, tandis que la rigidité du matériau et le taux de cristallinité augmentent. Après traitement, on enregistre une amélioration, à la fois de la contrainte à la rupture et du module de Young, due principalement à une meilleure adhésion fibre/matrice, confirmée par lʼanalyse MEB. Lʼanalyse thermogravimétrique a montré une meilleure stabilité thermique des formulations F30 traitée, qui se manifeste par la diminution de la vitesse maximale de décomposition.

Abstract

A particular interest was focused on the recovery of lignocellulosic waste of olive husk flour (OHF) by its incorporation as filler in manufacturing composite materials based on high-density polyethylene (HDPE) matrix. To reduce the hydrophilic nature of the husk flour, a compatibilizer agent, namely polyethylene-graft-maleic anhydride (PE-g-MA) sold under the name XA255 was used. The mixture was prepared by twin-screw extrusion The specimens obtained were subjected to a series of tests, namely; the tensile test, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry analysis (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that, with the incorporation of the FGO in the matrix HDPE, the tensile strength decreases, while the rigidity of the material and the degree of crystallinity increases. After treatment there has been an improvement in both the tensile strength and Youngʼs modulus, mainly due to a better adherence fiber/matrix, confirmed by SEM analysis. Thermogravimetric analysis showed a better thermal stability of formulations F30 treated manifested by the decrease in the maximum rate of decomposition.