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Electron beam processing of rubbers and their composites / A. M. Shanmugharaj in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 471-504 Titre : Electron beam processing of rubbers and their composites Type de document : texte imprimé Auteurs : A. M. Shanmugharaj, Auteur ; V. Vijayabaskar, Auteur ; Anil K. Bhowmick, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 471-504 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Charges (matériaux) Composites Elastomères Faisceaux électroniques Formulation (Génie chimique) Matières plastiques dans les trains Réticulation (polymérisation) Silice La silice est la forme naturelle du dioxyde de silicium (SiO2) qui entre dans la composition de nombreux minéraux. La silice existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes et à l'état combiné dans les silicates, les groupes SiO2 étant alors liés à d'autres atomes (Al : Aluminium, Fe : Fer, Mg : Magnésium, Ca : Calcium, Na : Sodium, K : Potassium...). Les silicates sont les constituants principaux du manteau et de l'écorce terrestre. La silice libre est également très abondante dans la nature, sous forme de quartz, de calcédoine et de terre de diatomée. La silice représente 60,6 % de la masse de la croûte terrestre continentale. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Electron beam (EB) processing of pristine and filled polymeric materials is considered as one of the most viable techniques in the development of three-dimensional (3D) network structures of polymeric or composite systems with improved physical and chemical properties. The grafting, or the crosslinking process induced by the merging of the macro free radicals generated during the electron beam modification without the aid of any chemical agent or heat, is responsible for the formation of the 3D networks in polymeric systems. Owing to its distinct advantages such as fast, clean and precise, electron beam (EB) radiation technology takes up a vital role in the crosslinking of polymeric compounds. However, during the course of electron beam treatment of polymers, two processes viz., crosslinking and chain scission take place simultaneously, depending on the level of radiation dose used for the processing. The present paper reviews the role of irradiation dose in the presence and absence of radiation sensitizer on the crosslinking and structure formation in a wide variety of soft matrices such as elastomers, latexes, thermoplastic elastomers and their respective filled systems. Notable improvements in mechanical and dynamic mechanical properties, thermal stability, processing characteristics, etc., of the EB processed elastomers and their composites are discussed elaborately in the paper. Specially, the property improvements observed in the EB processed pristine and filled rubbers in comparison to the conventional crosslinking technology are critically reviewed. The level of radiation dose inducing crosslinking in both pristine and filled rubbers, determined by calculating crosslink to scission ratio on the basis of Charlesby–Pinner equation is also discussed in the paper. Finally, the application aspects of electron beam curing technology with special emphasis to cable and sealing industries as developed by one of the authors are highlighted in the paper. Note de contenu : - Radiation sources and characteristics : Types of radiation sources - Fundamentals of electron beam (EB) radiation - Advantages of electron beam (EB) radiation - Parameters/units used in EB radiation induced treatment of materials - Electron beam equipment - Electron beam modification of rubber : EPDM rubber - Fluorocarbon elastomers - Nitrile rubber - Mixed crosslinking of nitrile rubber with reference to EB radiation - Effects of EB radiation of nitrile rubber at higher temperature - Electron beam modification of latex - Electron beam modification of plastics and thermoplastic elastomers - Electron beam modification of fillers : Electron beam modification of carbon–silica dual phase fillers - Electron beam treatment of silica fillers - Electron beam modification of clay fillers - Electron beam treatment of carbon nanofillers - Electron beam treatment of filled rubbers and nanocomposites - Electron beam modification of polymer surfaces - Electron beam processing of foams - Applications : Preparation and properties of rubber cable compounds - Preparation and properties of rubber seals - Precuring of tire - Other applications - Table 1 : Frequency wavelength and Energy of various radiation sources - Table 2 : Comparison of electron beam and gamma rays. - Table 3 : Mechanical properties and crosslink densities of compound M1.5/0.5/0–300/0 and M0.5/1.5/0–300/0 irradiated at different doses* (reproduced from Vijayabaskar et al. (2004) with the kind permission of ACS Rubber Division) - Table 4 : Comparison of Nitrile rubber with different polyfunctional monomers irradiated with different doses at R.T. and 150 °C - Table 5 : Different types of NR gels and their influence on the properties of NR matrix - Table 6 : Formulation of an EPDM based cable compound - Table 7 : Properties of the EPDM cable compound - Table 8 : Cable composition for diesel locomotives. - Table 9 : Properties of the cable compound for diesel locomotive - Table 10 : Comparative report of EB versus chemically crosslinked elastomeric cables - Table 11 : Comparison of properties of conventional and radiation curable sealing compounds based on NBR DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4211 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1psy85_ODMfXnMoy5SuvG-DUnoDkvMkan/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38325 [article]

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A review on graphene/rubber nanocomposites / Arunkumar Murugesan in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 505-522 Titre : A review on graphene/rubber nanocomposites Type de document : texte imprimé Auteurs : Arunkumar Murugesan, Auteur ; Jayakumari Lakshmanan Saraswathy, Auteur ; Ramji Chandran, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 505-522 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caoutchouc Caractérisation Charges (matériaux) Composés organiques -- Synthèse Composites Composites -- Propriétés électriques Composites -- Propriétés mécaniques Composites -- Propriétés thermiques Graphène Le graphène est un cristal bidimensionnel (monoplan) de carbone dont l'empilement constitue le graphite. Il a été isolé en 2004 par Andre Geim, du département de physique de l'université de Manchester, qui a reçu pour cette découverte le prix Nobel de physique en 2010 avec Konstantin Novoselov. Il peut être produit de deux manières : par extraction mécanique du graphite (graphène exfolié) dont la technique a été mise au point en 2004, ou par chauffage d'un cristal de carbure de silicium, qui permet la libération des atomes de silicium (graphène epitaxié). Record en conduction thermique jusqu'à 5300 W.m-1.K-1. C'est aussi un matériaux conducteur. Matériaux -- Propriétés barrières Matériaux hybrides Nanoparticules Perméabilité Réticulation (polymérisation) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The numerous combinations of different rubbers as matrix materials with graphene/graphene derivatives as nanofillers, which are used to fabricate graphene/rubber nanocomposites, are illustrated in this study. The different processing methods for producing graphene/rubber nanocomposites are investigated in depth. Furthermore, based on the results of various experiments performed with the produced graphene/rubber nanocomposites, an attempt is made to establish an outline over the influence of graphene nanofillers inside the rubber matrix. To explain the composite material characteristics, different processes, and the consequence of the incorporation of graphene/graphene derivatives nanofillers, a unique approximation has been accomplished. Note de contenu : - Synthesis of graphene/graphene derivatives (GE/GDs) - Synthesis of graphene/rubber nanocomposites - Characterization techniques of GD and graphene/rubber nanocomposites - Cure characteristics - Mechanical properties of graphene/rubber nanocomposites - Crosslink density of graphene/rubber nanocomposites - Electrical properties of graphene/rubber nanocomposites - Thermal properties of graphene/rubber nanocomposites - Permeability of graphene/rubber nanocomposites - Rubbers with gas barrier characteristics, such as NR, SBR, and NBR, are used to retain various typ - Interfacial interaction - Applications of graphene/rubber nanocomposites - Table 1 : Summary of investigations on graphene/rubber nanocomposites - Table 2 : Techniques in use for characterization - Table 3 : Rheological properties of graphene/rubber nanocomposites (torque difference (MH–ML), optimum cure time (T90), scorch time (TS2), and cure rate index (CRI)) - Table 4 : Mechanical properties of graphene/rubber nanocomposites - Table 5 : Tensile versus tear strength of graphene/rubber nanocomposites - Table 6 : Crosslink density of graphene/rubber nanocomposites - Table 7 : Electrical properties of graphene/rubber nanocomposites - Table 8 : Thermal properties of graphene/rubber nanocomposites - Table 9 : Permeability of graphene/rubber nanocomposites DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-0008 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1-1FPAuWr4iBVzFwMrKT70CB1vQbKfNb0/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38326 [article]

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Recent advances on melt-spun fibers from biodegradable polymers and their composites / Mpho Phillip Motloung in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 523-540 Titre : Recent advances on melt-spun fibers from biodegradable polymers and their composites Type de document : texte imprimé Auteurs : Mpho Phillip Motloung, Auteur ; Tladi Gideon Mofokeng, Auteur ; Teboho Clement Mokhena, Auteur ; Suprakas Sinha Ray, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 523-540 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Biopolymères -- Propriétés mécaniques Etat fondu (matériaux) Extrusion filage Géotextiles Morphologie (matériaux) Polyacétate de vinyle Polybutylène succinate Polyhydroxyalcanoates Les polyhydroxyalcanoates ou PHAs sont des polyesters biodégradables produits naturellement par fermentation bactérienne de sucres ou lipides. Ils sont produits par les bactéries en tant que stockage de carbone et d'énergie. Le terme polyhydroxyalcanoate regroupe plus de 150 monomères différents qui conduisent à des propriétés parfois très différentes. Ces polymères peuvent ainsi présenter des propriétés thermoplastiques ou d'élastomères avec des points de fusion allant de 40 à 180°C. Polyhydroxybutyrate-co-valérate Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polymères -- Biodégradation Polymères en médecine Structure cristalline (solide) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Biodegradable polymers have become important in different fields of application, where biodegradability and biocompatibility are required. Herein, the melt spinning of biodegradable polymers including poly(lactic acid), poly(butylene succinate), polyhydroxyalkanoate (PHA), poly(ɛ-caprolactone) and their biocomposites is critically reviewed. Biodegradable polymer fibers with added functionalities are in high demand for various applications, including biomedical, textiles, and others. Melt spinning is a suitable technique for the development of biodegradable polymer fibers in a large-scale quantity, and fibers with a high surface area can be obtained with this technique. The processing variables during spinning have a considerable impact on the resulting properties of the fibers. Therefore, in this review, the processing-property relationship in biodegradable polymers, blends, and their composites is provided. The morphological characteristics, load-bearing properties, and the potential application of melt-spun biodegradable fibers in various sectors are also provided. Note de contenu : - Biodegradable polymers - Melt spinning - Melt-spinning of biopolymers and biocomposites : Surface morphology and fiber diameter - Crystallinity and orientation - Mechanical properties - Market analysis of biopolymer fibers - Applications of melt-spun bipolymers and biocomposites : Biomedical application - Geotextile applications - Other applications - Table 1 : Fiber morphology of melt-spun biopolymers and biocomposites - Table 2 : Mechanical properties of various melt-spun biodegradable polymers at different spinning conditions DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-0023 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1qs5dY5AXnObQRe_EgCQvp67xej_fn0J3/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38327 [article]

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Toughened poly(butylene succinate)/polylactide/poly(vinyl acetate) ternary blend without sacrificing the strength / Wei Miao in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 541-548 Titre : Toughened poly(butylene succinate)/polylactide/poly(vinyl acetate) ternary blend without sacrificing the strength Type de document : texte imprimé Auteurs : Wei Miao, Auteur ; Wenxi Cheng, Auteur ; Shanhong Xu, Auteur ; Renjie Wang, Auteur ; Jiaheng Yao, Auteur ; Weiqiang Song, Auteur ; Haowei Lin, Auteur ; Mengya Shang, Auteur ; Xuefei Zhou, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 541-548 Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères Alliages polymères -- propriétés mécaniques Biopolymères -- Propriétés mécaniques Caractérisation Polyacétate de vinyle Polybutylène succinate Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In this paper, poly(butylene succinate) (PBS)/polylactide (PLA)/poly(vinyl acetate) (PVAc) ternary blends were prepared via directly blending. The content of PBS in each sample was fixed at 30 wt% and that of PVAc was different, 2, 4 or 6%. PBS/PLA (30/70, g/g) and PLA/PVAc (66/4, g/g) were also prepared for comparison. XRD and DSC results showed that PVAc was miscible with PLA, and the crystallinity (X c ) of PLA in PBS/PLA increased by adding PBS, but X c of PBS and PLA in PBS/PLA/PVAc ternary blends reduced by adding PVAc. SEM images showed that PBS was dispersed as droplets in each blend The addition of PVAc improved the compatibility between PBS and PLA, and the fracture surfaces of the ternary blends became rougher than that of PBS/PLA. The tensile and impact tests results showed that PVAc could enhance PLA and the highly toughened PBS/PLA blend. Finally, PBS/PLA/PVAc blend with 2% of PVAc was highly toughened without sacrificing its strength. Its strength was the same as that of PBS/PLA, while the elongation at break and impact strength of the former were 2.8 and 2.5 times those of the latter. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Sample preparation - X-ray diffraction (XRD) analysis - Differential scanning calorimetry (DSC) - Scanning electron microscopy (SEM) - Tensile and impact properties - RESULTS AND DISCUSSION : XRD analysis - DSC analysis - Morphologies of the blends - Tensile properties and impact strength - Table 1 : Partial parameters of the PLA component in PBS/PLA and PBS/PLA/PVAc blends on DSC curves - Table 2 : Tensile properties of neat PLA, PBS/PLA, PBS/PLA/PVAc blends and PLA/PVAc6 DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4219 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1uEyMULhgqMD9qVdlV0AvGBdzxZu1mLXV/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38328 [article]

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Investigation on the sealing performance of polymers at ultra high pressures / Mevlüt Türköz in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 549-558 Titre : Investigation on the sealing performance of polymers at ultra high pressures Type de document : texte imprimé Auteurs : Mevlüt Türköz, Auteur ; Dede Can Evcen, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 549-558 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse de variance En statistique, l'analyse de la variance (terme souvent abrégé par le terme anglais ANOVA : ANalysis Of VAriance) est un ensemble de modèles statistiques utilisés pour vérifier si les moyennes des groupes proviennent d'une même population. Les groupes correspondent aux modalités d'une variable qualitative (p. ex. variable : traitement; modalités : programme d'entrainement sportif, suppléments alimentaires ; placebo) et les moyennes sont calculés à partir d'une variable continue (p. ex. gain musculaire). Ce test s'applique lorsque l'on mesure une ou plusieurs variables explicatives catégorielles (appelées alors facteurs de variabilité, leurs différentes modalités étant parfois appelées "niveaux") qui ont de l'influence sur la loi d'une variable continue à expliquer. On parle d'analyse à un facteur lorsque l'analyse porte sur un modèle décrit par un seul facteur de variabilité, d'analyse à deux facteurs ou d'analyse multifactorielle sinon. (Wikipedia) Durée de vie (Ingénierie) Etanchéité Hautes pressions Polyéthylène à ultra haut poids moléculaire Polytétrafluoréthylène Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In this paper, the parameters affecting the sealing life of UHMWPE and PTFE in ultra high pressure systems were investigated. A life test system was designed and manufactured in which different parameters can be tested in the sealing construction. The life test system consists of two hydraulic pressure intensifiers, and a hydraulic and electronic control unit. The effects of the extrusion gap, piston rod material and surface roughness, in addition to the material, geometry and number of the sealing elements, on the life of the sealing members were investigated. Two levels were determined for each parameter, and experiments were carried out at a pressure of 450 MPa according to a Taguchi L8 orthogonal experimental design. Pressure intensifiers were operated reciprocatively, thus allowing to perform two tests simultaneously, saving time. Working cycles of the pressure intensifiers were measured. Each experiment continued until the seals were damaged, and a critical leakage rate occurred at the pressure intensifiers. ANOVA was applied to the experimental results. According to the results, the most significant parameter affecting the sealing life is the extrusion gap with a rate of 77%, followed by the piston rod surface roughness with a rate of 13%, and the piston rod material with a rate of 4%. The effects of the remaining parameters on the sealing life are more limited. The results obtained will contribute to the industrial design of sealing structures for ultra-high pressures. Note de contenu : - Table 1 : Investigated parameters and their levels - Table 2 : Averages of surface roughness (Ra) values in two different regions on the piston rods - Table 3 : Taguchi orthogonal L8 design - Table 4 : Results of the experiments - Table 5 : ANOVA results DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4226 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1iYUiNKqR6ZIzpGzaeTcxYg8eBX0l_guT/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38329 [article]

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Effect mechanism of acidification and vulcanization on SBS-modified asphalt / Feng Zhang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 559-567 Titre : Effect mechanism of acidification and vulcanization on SBS-modified asphalt Type de document : texte imprimé Auteurs : Feng Zhang, Auteur ; Lei Li, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 559-567 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse thermique Asphalte Caractérisation Chromatographie sur gel Copolymère styrène butadiène styrène Matériaux -- Propriétés physiques Matériaux bitumineux Morphologie (matériaux) Polyphosphorique, Acide Rhéologie Soufre Vieillissement Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : A styrene-butadiene-styrene (SBS) modified asphalt compound was prepared by the addition of polyphosphoric acid (PPA) and sulfur. The effect of PPA and sulfur on major physical properties, including toughness and tenacity, aging resistance, and storage stability was investigated. The structural characteristics of SBS-modified (SM) asphalt, SBS/PPA-modified (SPM) asphalt, and SBS/PPA/sulfur-modified (SPSM) asphalt were investigated using scanning electron microscopy (SEM), gel filtration chromatography (GPC), and thermal analysis. It has been found that acidification prompted the clustering of SBS particles and confined the swelling of SBS, making SPM asphalt more susceptible to aging. Vulcanization changed the morphological characteristics of SBS in asphalt, improved the compatibility between SBS and asphalt, and weakened the aging susceptibility. Therefore, it is reasonable to modify SM asphalt by using PPA and sulfur together. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Materials - Sample preparation - Morphological characterization - Physical properties - Aging of asphalt - Rheological properties - GPC - Thermal analysis - RESULTS AND DISCUSSION : Morphology - Physical properties - Rheological properties - GPC analysis - The experimental curve of a sam - Thermal analysis - Table 1 : Physical properties of base asphalt - Table 2 : Pore size and effective molecular weight range - Table 3 : Physical properties of SM, SPM, SPSM asphalts - Table 4 : Mn, Mw, Pd of SM, SPM, SPSM asphalts DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4233 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1QUvhoIlOPwABi5t62ihU1YUuOzT-PmB-/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38330 [article]

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Effects of blending poly(lactic acid) and thermoplastic polyester polyurethanes on the mechanical and adhesive properties in two-component injection molding / Marco Klute in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 568-580 Titre : Effects of blending poly(lactic acid) and thermoplastic polyester polyurethanes on the mechanical and adhesive properties in two-component injection molding Type de document : texte imprimé Auteurs : Marco Klute, Auteur ; Alexander Piontek, Auteur ; Hans-Peter Heim, Auteur ; Stephan Kabasci, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 568-580 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères Bioplastiques -- Propriétés mécaniques Biopolymères Caractérisation Elastomères Essais de pelage Matières plastiques -- Moulage par injection Polyesters Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polyuréthanes Tension superficielle Tests de compatibilité Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : One possible way to increase the use of bioplastics and thus contribute to a more resource-efficient and sustainable economy is to broaden the application range of such bioplastics. Poly(lactic acid) (PLA) is a promising and commercially available bio-based and biologically degradable polymer, which exhibits a high strength and stiffness but is very brittle. Blending with other polymers can lead to an enhancement of the ductility of the PLA. The goal of this work was to show that blending of PLA with a bio-based thermoplastic polyester-urethane elastomer (TPU) increases the ductility of the compound and also affects the adhesion of the layers when the materials – the modified PLA compound and the TPU – are processed via two-component (2C) injection molding to form corresponding composite parts. The results show that both goals – the increased ductility as well as the increased adhesion between the polymeric phases in 2C parts – can be reached by compounding PLA with two different bio-based polyester-based TPUs. Tensile strength and Young’s modulus of the compounds decrease according to a linear mixing rule with the addition of TPU. Elongation at break and notched Charpy impact strength increase by 750 and 200%, respectively. By addition of the TPU, the surface free energies of the compounds were increased, especially the polar parts. This led to reduced interfacial tensions between the produced compounds and the neat TPUs and thus increased the adhesion between them. For the softer TPU the adhesion was so strong that the TPU showed a cohesive failure in the 90° peel test and thus could not be separated from the compound substrate at all. For the harder TPU the bonding strength increased by 140% upon the addition of this TPU inside the hard component. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Sample preparation - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Compounding - Thermal and rheological properties - Surface and interfacial tension - Morphological properties - Mechanical properties of the neat materials and the blends - Peel test results - Table 1: Temperature profile in the compounding extruder. - Table 2 : Processing parameters for the injection molding of tensile test specimen - Table 3 : Processing parameters for the injection molding of 2C peel test specimen - Table 4 : Surface tension of the two used test liquids. - Table 5 : Mean values and standard deviation of the measured compounding parameters - Table 6 : Glass transition temperatures of the compounded samples and the reference materials - Table 7 : Values of the measured melt flow indices (MFI). - Table 8 : Mean values and standard deviation of the measured contact angles and calculated surface free energy of the used materials. - Table 9 : Calculated interfacial tension and work of adhesion between the created blends (sample) and the two TPU (N75A and N95A) - Table 10 : Mechanical properties of the two TPUs (mean values and standard deviation). - Table 11 : Mechanical properties of the compounded blends (mean values and standard deviation) - Table 12 : Average peel forces and standard deviation of the compounded blends DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4212 En ligne : https://drive.google.com/file/d/195guwamkMifvzNOnwt-NM9FjK-rl7ahy/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38331 [article]

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Mechanical and morphological characterization of sisal/kenaf/pineapple mat reinforced hybrid composites / A. Felix Sahayaraj in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 581-588 Titre : Mechanical and morphological characterization of sisal/kenaf/pineapple mat reinforced hybrid composites Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Felix Sahayaraj, Auteur ; I. Jenish, Auteur ; M. Tamilselvan, Auteur ; M. Muthukrishnan, Auteur ; B. Ashok Kumar, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 581-588 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Ananas et constituants Caractérisation Composites à fibres -- Moulage par compression Composites à fibres végétales -- Propriétés mécaniques Fibres de sisal Le sisal (Agave sisalana) est une plante de la famille des Agavaceae originaire de l'est du Mexique où on la trouve également sous l'appellation de henequén. Sisal est également le nom de la fibre extraite des feuilles de cette plante. Très résistante, cette fibre sert à la fabrication de cordage, de tissus grossiers et de tapis. Le sisal est utilisé dans la filière bois pour tous les produits liés destinés au bois énergie et à la trituration (papeterie, panneau de particules). Leur stockage est de courte durée (le sisal est peu durable) et cette fibre végétale peut être mélangée au bois (ne pollue pas la matière comme une fibre synthétique). kénaf et constituants Le Kenaf (Hibiscus Cannabinus L. et Hibiscus Sabdarifa L.), aussi appelé chanvre de Deccan, est une plante annuelle de la famille des Malvaceae. Le kenaf est apparenté au jute. Ces tiges épineuses d'1 à 2 cm de diamètre sont souvent, mais pas toujours ramifiée. Les feuilles de 10 à 15 cm de longueur sont de forme variable, celles de la base sont lobées et celles du sommet lancéolées. Les fleurs de 8 à 15 cm de diamètre sont blanches, jaunes ou pourpres. Le fruit est un capsule contenant plusieurs graines. Microscopie électronique à balayage Polyesters Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The objective of this research is to produce and analyze natural fiber-based composites (sisal/polyester, kenaf/polyester, pineapple/polyester) and their hybrid composites (sisal/kenaf/polyester, kenaf/pineapple/polyester, and sisal/kenaf/pineapple/polyester) made by compression molding. These composites were characterized mechanically using hardness (shore D), tensile, flexural, and impact (Charpy) tests. Fiber matrix bonding was analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM). Among all the fiber-based samples (sisal/polyester, kenaf/polyester, and pineapple/polyester), sisal/polyester shows a high hardness value of 93.24 Sd, a tensile strength of 43.00 MPa, and an impact strength around 7.42 kJ/m2, while pineapple/polyester produces a better flexural strength of 83.21 MPa. Hybrid composites showed improved mechanical performance. The mechanical characteristics of the sisal/kenaf/pineapple/polyester hybrid composite were 56.16 MPa, 1.71 GPa, and 9.34 kJ/m2. The highest flexural strength of the Sisal/kenaf/polyester multi-layered samples was observed as 83.24 MPa. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Materials - Processing of the composites - Density estimation - Shore D hardness - Tensile testing - Flexural testing - Impact testing - Morphological analysis - RESULTS AND DISCUSSION : Density - Hardness - Tensile properties - Flexural properties - Impact strength - Table 1 : Density of the prepared samples - Table 2 : Hardness, tensile, flexural and impact properties of the neat polyester and the various composites DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4238 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1xd-M9yAtmTATs2120O1mxyVpdb2N8Pxw/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38332 [article]

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