taux de conversion

Olivier Oddes
Bruno Vergnes
Mines ParisTech, CEMEF
Sophia Antipolis
Réalisation de nanocomposites par synthèse in situ
de dioxyde de titane en matrice polymère
en extrudeuse bis-vis
Walid Bahloul
Véronique Bounor-Legaré
Philippe Cassagnau
LMPB, IMP-CNRS, Villeurbanne
L
LP P
M
MB
B
Journées Industrielles Nanomatériaux, Paris, 22 janvier 2009

Introduction
Réalisation de nanocomposites à matrice polymère
thermoplastique par extrusion bi-vis
- dispersion de la charge à l’échelle nanométrique
par mélange à l’état fondu
- synthèse de la nanocharge in situ pendant
l’extrusion
Procédé sol-gel : réactions d’hydrolyse-condensations
précurseur  charge inorganique
L
LP P
M
MB
B
Objectifs : - étudier expérimentalement le procédé
- le modéliser ⇒ optimisation
extrapolation…

Plan
L
LP P
M
MB
B
● Réactions envisagées
● Etude expérimentale en extrusion bi-vis
● Caractérisation des matériaux obtenus
- taux de conversion,
- propriétés rhéologiques,
- microscopie (MET…)…
● Données cinétiques
● Modélisation

Réaction étudiée
L
LP P
M
MB
B
(1) hydrolyse :
Ti-(OR)4 + H20  Ti-(OR)3-OH + R-OH
(2) condensation (élimination d’alcool)
Ti-(OR)3-OH + Ti-(OR)4  (OR)3-Ti-O-Ti(OR)3 + R-OH
(3) condensation (élimination d’eau)
Ti-(OR)3-OH + HO-(OR)3-Ti (OR)3-Ti-O-Ti-(OR)3 + H20
Matrice : polypropylène
Précurseur : n-butoxyde de titane
particules de dioxyde de titane

Réalisation des nanocomposites par extrusion
L
LP P
M
MB
B
Essais d’extrusion Leistritz 30-34
Sans injection d’eau
PP Basell Moplen
HP500N
n-butoxide
de titane
● Influence du débit 1, 3, 5 kg/hr
● Influence de la vitesse de rotation 150, 200, 300 tr/min
● Influence de la concentration en précurseur 10, 20, 30 wt%
à température de régulation constante 200°C