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Séminaires MSC
"Matière et Systèmes Complexes"

                      
Lundi 14 novembre 2005 à 11h30
Tour 33, couloir 33-43, 2ème étage, salle de réunion

Samy Merabia

(Laboratoire de Physique des Solides, Université PARIS SUD)

Propriétés non-linéaires des élastomères chargés : une étude numérique par dynamique particulaire dissipative

Les matrices polymeres non renforcées, trop molles et trop fragiles, ne présentent pas en général de propriétés mécaniques intéressantes d'un point de vue pratique. A l'opposé, les elastomeres chargés avec des particules de silices ou de noir de carbone ont un module de cisaillement beaucoup plus grand que la matrice elastomere non chargée et présentent des capacités dissipatives remarquables. Ainsi, ils résistent tres bien a l'abrasion, a la déchirure et sont de tres bons absorbeurs de chocs. Il a été proposé récemment [1] que certaines de ces propriétés peuvent être expliquées par la présence d'un gradient a longue portée de température de transition vitreuse Tg de la matrice au voisinage des particules renforc¸antes. Nous présentons ici une étude par dynamique particulaire dissipative fondée sur cette approche [2,3]. Nous proposons que les charges sont reliées par des ponts vitreux qui relaxent en un temps
qui dépend de la distance entre charges, de la contrainte locale et de l'histoire mécanique locale. Nos simulations rendent compte de [3] : 1) l'amplitude du renforcement, qui peut atteindre 100, sur un large intervalle de température au dessus de T g 2) la chute du module élastique de deux ordres de grandeur pour des déformations inférieures a dix pourcents (effet Payne) 3) la cinétique de recouvrement partielle des propriétés mécaniques des elastomeres chargés.
Nous discutons aussi l'effet de traitements thermiques sur ce recouvrement.

[1] Berriot et al., Macromolecules, 35 (2002) 9756 ; Berriot and al., Eur. Phys. Lett., 64 (2003) 50 ;
[2] H. Montes, F. Lequeux, J. Berriot, Macromolecules, 36, (2003), 8107 ; F. Lequeux, D. Long, S. Merabia, en préparation
[3] S. Merabia, these, D¥ecembre 2004.