Un formalisme général de la fonction de relaxation de polymères flexibles linéaires / Ahmed Benallal in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. XI, N° 3-4 (10/1993)

[article]  inLES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. XI, N° 3-4 (10/1993) . - p. 235-245 Titre : Un formalisme général de la fonction de relaxation de polymères flexibles linéaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmed Benallal, Auteur ; Gérard Marin, Auteur ; J.-P. Montfort, Auteur ; C. Derail, Auteur Année de publication : 1993 Article en page(s) : p. 235-245 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Dynamique moléculaire Phénomènes de relaxation (matériaux) Polymères Rhéologie Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : L'émergence des modèles de dynamique moléculaire à base du concept de reptation a permis de faire de grands progrès dans la compréhension des relations structure/propriétés des polymères. En dehors de leur intérêt académique, l'utilisation de ces modèles permet une description fine et prédictive des effets de la structure moléculaire (nature chimique, distribution des masses molaires, branchements, mélanges, effets des plastifiants, etc...) sur les propriétés viscoélastiques qui elles-même gouvernent les propriétés à la transformation et les propriétés d'usage des matériaux à base polymère. Nous développons dans cet article un modèle qui intègre les différents processus de relaxation liés au concept de reptation. Ceci permet de donner une forme analytique au module de relaxation G(t) ou au module complexe G* (w) dans une très large gamme de temps (resp. de fréquences) depuis la zone vitreuse jusqu'à la zone terminale de relaxation. Les fonctions caractéristiques de la viscoélasticité linéaire peuvent donc être calculées dans "tout" le domaine de relaxation par la seule donnée de la masse molaire et de la température. Ce modèle est un outil prédictif puissant qui pourra être intégré facilement dans les équations de comportement non linéaire de type intégral qui utilisent comme noyau l'une des fonctions définissant le comportement viscoélastique linéaire. En 1971, de Gennes développe le concept de la reptation. En 1978, sur la base des modèles de reptation, Doï et Edwards ont développé une théorie reliant la dynamique des chaînes de reptation aux propriétés viscoélastiques des polymères fondus. Ce modèle décrit la relaxation d'un polymère déformé dans un milieu fortement enchevêtré comme une suite de trois étapes bien distinctes et bien séparées dans le temps. - Le premier processus de relaxation (A) est dû à un mouvement de type "Rouse" des segments de chaîne pris en deux points d'enchevêtrements. Comme le temps caractéristique Tau A de cette relaxation est très petit, les points d'enchevêtrement peuvent être considérés comme fixe à cette échelle de temps. Ce temps Tau A est indépendant de la masse molaire du polymère considéré. - Le second processus de relaxation (B) est une rétraction de la chaîne dans son tube pour retrouver sa longueur d'équilibre. Le temps Tau B caractéristique de ce mécanisme est proportionnel à la masse molaire au carré. Tau B caractéristique de ce mécanisme est proportionnel à la masse molaire au carré. Tau B est le temps de Rouse de la chaîne. - Le troisième mouvement de relaxation (C) correspond au mouvement de reptation de la chaîne dans le tube. Ce temps caractéristique Tau C est proportionnel à la masse molaire au cube. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=5837 [article]

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Loi de comportement en viscoélasticité non linéaire / Ahmed Benallal in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. XI, N° 3-4 (10/1993)

[article]  inLES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. XI, N° 3-4 (10/1993) . - p. 247-257 Titre : Loi de comportement en viscoélasticité non linéaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmed Benallal, Auteur ; Gérard Marin, Auteur Année de publication : 1993 Article en page(s) : p. 247-257 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Ecoulement visqueux Fluides, Mécanique des Polymères Rhéologie Viscoélasticité Index. décimale : 668.9 Polymères Résumé : La transformation des plastiques implique de grandes déformations au cours desquelles ces matériaux ont un comportement viscoélastique fortement non linéaire. La modélisation du comportement non linéaire dans des écoulements complexes. La détermination et l'utilisation de lois de comportement non-linéaires de type différentiel ou intégral se fait traditionnellement par une approche de type "mécanique des milieux continus" très formelle, dans laquelle le matériau est caractérisé par un jeu de paramètres "ad-hoc". Cette approche est incontournable lorsque les relations structure/propriétés des matériaux sont méconnues ou délibérément ignorées ; de plus toutes ces études permettent de définir un cadre mathématique cohérent pour modéliser les écoulements dans leur aspect thermorhéologique et définir les "meilleurs candidats" pour la forme générale des équations de comportement. Les succès importants des modèles de dynamique moléculaire développés par les physiciens à partir du concept génial de reptation proposés de Gennes ouvrent d'autres perspectives : en effet, ces modèles prédisent de manière qualitative l'essentiel du comportement viscoélastique linéaire et non linéaire des macromolécules enchevêtrées. Le but de ces travaux est, comme en viscoélasticité linéaire, d'arriver à un accord quantitatif en générant une équation constitutive issue des modèles de dynamique moléculaire ; le dénominateur commun est pour nous un formalisme intégral du type KBKZ que l'on peut concevoir aussi comme une évolution de l'équation constitutive de Lodge du caoutchouc liquide ou du modèle phénoménologique de Wagner. Les écarts des différents modèles par rapport aux résultats expérimentaux nous fournissent également des indices sur la façon de modifier de manière conceptuelle les modèles de dynamique moléculaire. Dans une première étape, nous avons déterminé l'écart entre la fonction d'amortissement de Doï et Edwards et les fonctions d'amortissement ad hoc. Nous montrons que cette fonction "écart" tient compte des interactions moléculaires qui pourraient se traduire par un allongement des chaînes. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=5838 [article]

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Relation entre la fraction de volume libre d'une macromolécule et sa microstructure / Ahmed Allal in LES CAHIERS DE RHEOLOGIE, Vol. XV, N° 1 (10/1996)

[article]  inLES CAHIERS DE RHEOLOGIE > Vol. XV, N° 1 (10/1996) . - p. 11-16 Titre : Relation entre la fraction de volume libre d'une macromolécule et sa microstructure Type de document : texte imprimé Auteurs : Ahmed Allal, Auteur ; Gérard Marin, Auteur ; Jean Pierre Montfort, Auteur Année de publication : 1996 Article en page(s) : p. 11-16 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Polyéthylène Polymères Polystyrène Rhéologie Viscoélasticité Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Les propriétés viscoélastiques des polymères sont liées à la fraction de volume libre fv. Le but de cet article est de montrer que l'on peut déterminer la fraction de volume libre d'un polymère linéaire de haut poids moléculaire connaissant la microstructure (la stéréochimie et l'énergie de barrière de conformation) du monomère constitutif. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=25898 [article]

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Relation entre structure moléculaire et défaut de peau de requin pour les polymères linéaires à l’état fondu / A. Allal in RHEOLOGIE, Vol. 8 (11/2005)  

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 8 (11/2005) . - p. 31-43 Titre : Relation entre structure moléculaire et défaut de peau de requin pour les polymères linéaires à l’état fondu Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Allal, Auteur ; A. Lavernhe, Auteur ; Bruno Vergnes, Auteur ; Gérard Marin, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : p. 31-43 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Cisaillement (mécanique) Ecoulement cisaillé Etat fondu (matériaux) Extrusion -- Défauts Matières plastiques -- Extrusion:Polymères -- Extrusion Rhéologie Structure moléculaire Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Dans ce travail, nous nous sommes focalisés sur le défaut de peau de requin, rencontré fréquemment en extrusion de polymères linéaires. Notre objectif est de relier ce défaut aux propriétés rhéologiques du polymère et à sa structure moléculaire. En nous appuyant sur la théorie de l’élasticité de Griffith, nous montrons d’une part que la période des fissures est proportionnelle à leur amplitude et que la contrainte seuil d'apparition de la peau de requin est fonction du module du plateau caoutchoutique, de la masse moyenne en masse et de la masse entre enchevêtrement. D’autre part, nous montrons que la vitesse de propagation de la fissure dans le massif polymère est contrôlée par la vitesse de sortie de l’extrudat et par le temps de Rouse. Enfin, notre travail sur les paramètres d’apparition de la peau de requin nous a permis de montrer que la contrainte de cisaillement critique d’apparition du défaut est du même type que celle de la transition glissement faible-glissement fort du modèle de Brochard. Cette contrainte induit un étirement des chaînes macromoléculaire près de la paroi, qui stockent ainsi une énergie élastique suffisante pour fissurer l’extrudat en sortie de filière. Cette approche permet d'expliquer l'ambiguïté sur l'apparition simultanée du défaut de peau de requin et du glissement à la paroi, rapportée dans la littérature. En ligne : http://www.legfr.fr/larevue/index.php?Page=article&Vol=0008&NumArticle=4 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=5374 [article]

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Rhéologie moléculaire / Gérard Marin in RHEOLOGIE, Vol. 14 (12/2008)  

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 14 (12/2008) . - p. 1-12 Titre : Rhéologie moléculaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Gérard Marin, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : p. 1-12 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Etat fondu (matériaux) Polymères Rhéologie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Le comportement rhéologique des matériaux viscoélastiques est décrit l'aide d'équations et formalismes généraux comme la théorie mathématique de la viscoélasticité linéaire ou les formes génériques de type intégral ou différentiel de la viscoélasticité non-linéaire) qui permettent de définir une typologie rationnelle des comportements mais aussi une description phénoménologique souvent très précise du comportement expérimental observé. Les paramètres ajustables qui interviennent dans ces équations traduisent les détails nano à micro-structuraux des matériaux. Dans le cas des polymères à l'état fondu, la "rhéologie moléculaire" introduit dans ces équations, issues des mathématiques ou de la mécanique des milieux continus, les aspects structuraux à travers des modèles de physique des matériaux. Cette approche permet de traduire les relations entre contraintes et déformations en fonction des paramètres moléculaires et structuraux. On peut également inverser les modèles de rhéologie moléculaire pour faire de l'ingénierie moléculaire, aussi bien dans un but académique pour explorer le comportement rhéologique de structures exotiques que pour des applications industrielles précises, en permettant l'élaboration de matériaux optimisés pour une application donnée. En ligne : http://www.legfr.fr/larevue/index.php?Page=article&Vol=0014&NumArticle=0 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=3507 [article]

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