Kinetic analysis on thermal decomposition of poly(lactic acid) toughened by calcium sulfate whiskers / J.-N. Yang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 9-19 Titre : Kinetic analysis on thermal decomposition of poly(lactic acid) toughened by calcium sulfate whiskers Type de document : texte imprimé Auteurs : J.-N. Yang, Auteur ; S.-B. Nie, Auteur ; K. Chen, Auteur ; Y.-L. Tao, Auteur ; J.-B. Zhu, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 9-19 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Bioplastiques -- Propriétés mécaniques Caractérisation Modèles mathématiques Morphologie (matériaux) 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. Pyrolyse La pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente. Résistance au chocs Stabilité thermique Sulfate de calcium Le sulfate de calcium est un corps composé chimique minéral anhydre, solide de structure ionique , formé simplement d'un anion sulfate et d'un cation de calcium, de formule chimique CaSO4 et de masse molaire 136,14 g/mol. Il correspond en réalité le plus souvent à un corps minéral naturel, nommé anhydrite, typique des évaporites, assez abondant, quoique caché car il se dégrade en gonflant à l'eau, en engendrant en surface le plus souvent un composé dihydratée, CaSO4·2H2O, minéral emblématique des roches évaporites, encore plus abondant, connu par les minéralogistes ou géologues sous le nom de "gypse". Il peut aussi former le plus souvent par transformation thermique un corps minéral hémihydraté, CaSO4·1/2H2O, il s'agit de la bassanite ou plus communément un des composés majeurs du "plâtre", poudre blanche obtenue par cuisson du gypse et pilage. (Wikipedia) Thermocinétique Trichites Les trichites sont des fibres minérales monocristallines possédant des propriétés mécaniques exceptionnelles. Les trichites se rencontrent sous une grande variété de formes, mais les plus intéressantes sont indiscutablement les fibres rectilignes, dont la longueur peut varier de 10 micromètres à 1 cm et dont le diamètre apparent est de l'ordre du centième de la longueur. Les trichites possèdent des propriétés mécaniques tout à fait exceptionnelles, dues à leur structure. Ce sont des monocristaux presque sans défaut, particulièrement sans dislocations. Leur module d'élasticité est beaucoup plus grand que celui du matériau qui les compose lorsque celui-ci se trouve sous sa forme ordinaire, et leur résistance à la rupture peut dépasser la valeur de 10 000 newtons par millimètre carré. La ténacité (rapport de la résistance à la densité) d'un même corps chimique (métal, oxyde, carbure, etc.) peut être multipliée par 20, en passant de sa forme cristalline ordinaire à la structure de trichite. De plus, les propriétés des trichites ne connaissent aucune variation jusqu'à une température très proche du point de fusion. (Larousse) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The biocomposites of poly (lactic acid) (PLA) involving 15 % mass fraction of calcium sulfate whiskers (CSW) were prepared via melt-blending technology, in an effort of toughening PLA and enhancing the thermal stability. The morphological structure, impact toughness, thermal stability as well as kinetic analysis on thermal decomposition for PLA/CSW composites were performed thoroughly. The results showed that CSW was organized successfully via silanization, helping to form well-bonded interfaces, and accordingly, the impact toughness increased remarkably. The thermal stability was enhanced by adding whiskers, leading to increased decomposition temperature and decreased mass conversion rate. Kinetic analysis revealed the great dispersions on the reaction order and activation energy. Though, in comparison to pure PLA, the reaction order of PLA/CSW composites increased based on calculation methods except for Carrasco's, the activation energy of the composites declined independently of the applied mathematical models, meaning that thermal decomposition of PLA phase was accelerated by the introduced CSW. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Samples preparation - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Morphological structure - Impact toughness - Thermal behavior - Kinetic analysis on thermal decomposition DOI : 10.3139/217.3611 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1s3hYktna33Yft28TuMptJ7Sg639A_jvX/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31907 [article]

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Mechanical properties, morphologies and thermal decomposition kinetics of poly(lactic acid) toughened by waste rubber powder / J.-N. Yang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXX, N° 4 (08/2015)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXX, N° 4 (08/2015) . - p. 467-475 Titre : Mechanical properties, morphologies and thermal decomposition kinetics of poly(lactic acid) toughened by waste rubber powder Type de document : texte imprimé Auteurs : J.-N. Yang, Auteur ; S.-B. Nie, Auteur ; G.-X. Ding, Auteur ; Z.-F. Wang, Auteur ; J.-S. Gao, Auteur ; J.-B. Zhu, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : p. 467-475 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Allongement à la rupture Analyse thermique Bioplastiques Caoutchouc -- Recyclage Coût -- Contrôle Durée de vie (Ingénierie) Elastomères -- Détérioration Gravimétrie (chimie analytique) Matières plastiques -- Propriétés mécaniques Matières plastiques -- Propriétés thermiques 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. Poudres Résistance au chocs Stabilité thermique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : To improve the impact resistance and reduce the product cost, poly(lactic acid) (PLA) blends containing varying mass fraction of waste rubber powder (WRP) were fabricated via melt compounding. The effects of WRP contents on the mechanical properties, morphologies and thermal stabilities of PLA/WRP blends were investigated. Mechanical tests showed that WRP could increase the ductilities of PLA, leading to the significant improvements in the impact toughness and elongation at break. In contrast, the tensile strength was just heightened slightly, while elastic modulus declined gradually. Scanning electron microscopy observations indicated that well bonded interfacial morphologies were formed between PLA and WRP. From the results of thermo gravimetric analysis, WRP decreased the onset and peak decomposition temperatures of PLA phase and increased the char contents of samples significantly. Average activation energies of samples were increased first and then decreased with increasing WRP. Finally, theoretical lifetimes of PLA/WRP blends were also estimated. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Raw materials - Fabrication of PLA/WRP blends - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Mecanical properties - Morphologies - Thermal stability - Analysis of thermal decomposition kinetics - Estimation of lifetime DOI : 10.3139/217.3049 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1eA_gFPl3oqCvoupgoh_IcJfFouUhqg94/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=24856 [article]

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Morphology influence of nanoporous nickel phosphate on intumescent flame retardant polypropylene composites / S.-B. Nie in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIII, N° 4 (08/2018)

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIII, N° 4 (08/2018) . - p. 471-479 Titre : Morphology influence of nanoporous nickel phosphate on intumescent flame retardant polypropylene composites Type de document : texte imprimé Auteurs : S.-B. Nie, Auteur ; X. Dong, Auteur ; J.-N. Yang ; G.-L. Dai Année de publication : 2018 Article en page(s) : p. 471-479 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Calorimétrie Caractérisation Composites -- Propriétés thermiques Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Intumescence (chimie) Matériaux poreux Nanoparticules Phosphate de nickel Polypropylène Pyrolyse La pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The morphology of nanoporous nickel phosphate (NP) has a close relationship with its properties, so in this work NP with needle-like and mushroom-like shape was synthesized. Then NP with needle-like and mushroom-like shape was applied in intumescent flame retardant polypropylene (PP) composites. With the addition of suitable content of NP, both mushroom-like and needle-like NP can improve the combustion and thermal properties of intumescent flame retardant PP composites. Needle-like NP shows a better thermal ant flame retardant synergist effect with intumescent flame retardants compared to mushroom-like NP. However, mushroom-like NP shows a better effect on smoke suppression. With the addition of suitable content of needle-like NP, the peak heat release rate of flame retardant PP composite decreases by 68.2 % comparing with that of the pure PP, and decreases by 23.8 % comparing with that of flame retardant PP composite without NP. The maximum weight loss temperature of PP composites can be increased from 408 °C to 485 °C with the addition of needle-like NP. Furthermore, the pyrolysis products of flame retardant PP composite with needle-like NP were investigated. From the research, it provides a further understanding of the influence on synergic effects in intumescent flame retardant systems. Note de contenu : - EXPERIMENTS : Materials - Synthesis of nanoporous nickel phosphates - Preparation of flame retardant PP composites - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Characterization of NP - LOI analysis of flame retardant PP composites - Cone calorimeter test of flame retardant PP composites - Analysis of the morphology of residual char - Thermal stability investigation of flame retardant PP composites DOI : 10.3139/217.3466 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=30886 [article]

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Thermoplastic blends of PP and waste rubber powder : Effects of compatibilizer on tensile properties, thermal behavior and decomposition kinetics / J.-N. Yan in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIII, N° 4 (08/2018)

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIII, N° 4 (08/2018) . - p. 460-470 Titre : Thermoplastic blends of PP and waste rubber powder : Effects of compatibilizer on tensile properties, thermal behavior and decomposition kinetics Type de document : texte imprimé Auteurs : J.-N. Yan, Auteur ; S.-B. Nie, Auteur ; X.-H. Huang ; G.-X. Ding ; J.-B. Zhu Année de publication : 2018 Article en page(s) : p. 460-470 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères Alliages polymères -- propriétés mécaniques Aminopropyltriethoxysilane Analyse thermique Anhydride maléique Caoutchouc Caoutchouc -- Recyclage Caractérisation Cinétique chimique Ethylène Greffage (chimie) Polypropylène Poudres Stabilité thermique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : To improve the performances of waste rubber powder filled polypropylene (PP/WRP) blends, WRP was modified by γ-aminopropyltriethoxysilane (APTES) via mechano-chemical method, and then maleic anhydride (MAH) grafted PP (mPP) and MAH grafted ethylene-α-octene copolymer (mEOC) were chosen as the interfacial compatibilizers. The PP/WRP blends were prepared by melt-compounding and compression, and their morphological structures, tensile properties and thermal behavior were investigated carefully. Results showed that modification of APTES decreased the surface energy of WRP and facilitated its compatibility to PP. Both mPP and mEOC could further enhance their interfacial bonding and mPP was superior to mEOC in increasing the tensile strength and elastic modulus. Thermal analysis revealed relative lower melting temperature and crystallinity but higher activation energy for PLA/WRP blends in comparison to pristine PP. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Raw materials - Fabrication of samples - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Characterization on the modification of WRP - Morphological structures - Tensile properties - Melt behavior - Thermal stability - Kinetics analysis on the thermal decomposition - Table 1 : Elemental compositions of the surface of uWRP and WRP by XPS analysis - Table 2 : Surface energy (γ) and its dispersing (γd) and polar (γp) components for the investigated materials - Table 3 : Calculated interfacial energies (γAB) for all the possible pairs - Table 4 : Characteristic parameters of pristine PP and the blends - Table 5 : Reaction order (n) and activation energy (E) for various samples calculated by Kissinger and Carrasco methods DOI : 10.3139/217.3439 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=30885 [article]

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