Molecular Analysis of the Mechanical Behavior of Plasticized Amorphous Polymer
Analyse moléculaire du comportement mécanique de polymères plastifiés
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Laboratoire de physico-chimie des polymères et milieux dispersés (URM7615), École supérieure de Physique et Chimie industrielles de la ville de Paris, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05 - France, email:rafik.boughalmi@ipest.rnu.tn, andre.dubault@wanadoo.fr, jean-louis.halary@espci.fr
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Laboratoire de physico-chimie des matériaux polymères, Institut préparatoire aux études scientifiques et techniques, BP51, 2070 La Marsa - Tunisie, email: rafik.boughalmi@ipest.rnu.tn, jlidi.jarray@ipest.rnu.tn, fadhel.bencheikhlarbi@yahoo.fr
Plasticization effects on the mechanical behavior were investigated on two families of materials based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) and poly(vinyl chloride) (PVC), respectively. For this purpose, PMMA was blended with poly(vinylidene fluoride) (PVDF) by co-precipitation from solution, all over the PVDF range 0-40 wt% where the samples remain amorphous. Di-octylphtalate (DOP) was mechanically dispersed in PVC over the DOP range 0-20 wt%. The relaxation behavior of the samples was studied by differential scanning calorimetry at heating rate of 10 °C
min-1 and by dynamic mechanical analysis at the frequency 1 Hz over the temperature range 
C/150 °C. Stress strain curves were recorded during compression testing at a deformation rate of 2.10-3 s-1. Data analysis was carried out on the molecular scale; it permitted to highlight the influence of the β elaxation motions on the plastic behavior. Consideration of the non elastic part of the energy to yield was clearly related to the contribution of 
and 
motions.
Résumé
Les effets de la plastification sur le comportement mécanique ont été étudiés sur deux familles de matériaux à base de
poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) et de poly(chlorure de vinyle)
(PVC). Le PMMA a été mélangé avec du poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) dans des proportions massiques en PVDF variant de 0 à
40 %, compositions pour lesquelles ces échantillons sont totalement
amorphes. Le di-octylphtalate (DOP) a été mécaniquement dispersé dans le PVC dans des proportions massiques en DOP variant de 0 à 20 %.
Le comportement en relaxation des échantillons a été
étudié par analyse thermique différentielle avec une
rampe de température de 10 °Cmin-1 et par analyse dynamique
mécanique à une fréquence de 1 Hz sur une plage de température allant de – 100 °C jusqu'à 150 °C.
Les courbes contrainte - déformation ont été
réalisées en compression à une vitesse de déformation de
2.10-3 s-1. L'analyse des données a révélé le rôle
déterminant des mouvements de relaxation β dans le
comportement plastique. En considérant la
partie non élastique du travail fourni, une corrélation a
été trouvée entre cette quantité et les mouvements
de relaxation α et β.
© IFP, 2006