Development of polyamide composites with natural fibers for automotive applications

Développement de composites en polyamide à partir de fibres naturelles pour des applications automobiles L'objectif de cette thèse est de préparer les composites de polyamide avec des fibres naturelles, capables de résister à des températures élevées. La matrice polymère et les fibres traitées doivent être résistants à la température séparément. Pour cette raison, cette thèse se concentre en deux thèmes principaux : le traitement chimique des fibres naturelles et la transformation des composites de ces fibres traitées avec polyamide 6 et 6,6 matrice. Curaua, jute et lin sont des fibres utilisées. Pour supprimer les composantes à basse masse molaire, comme l'hémicellulose et la lignine, des fibres naturelles, un alcalin-traitement a été effectué en utilisant un poids de 5,0.% de solution d'hydroxyde de sodium. Deux techniques de traitement à des environnements différents ont été comparés : à pression ambiante (trois traitements successifs, à 80 ºC, pendant 1h chacun) et haute pression (1,5 MPa et 120 ºC à différents intervalles de temps : 15, 30, 45 et 60 minutes). Une amélioration des propriétés thermiques des fibres naturelles a été observée dans les deux cas par analyse thermogravimétrique (TGA) et, en regardant les différentes réponses des trois fibres étudiées au traitement alcalin à haute pression, il a été décidé de fixer 30 minutes de haute pression mercerisage pour toutes les fibres avant d'effectuer des post-traitements (acétylation et silanisation) et la préparation de composites utilisant polyamide 6 et 6.6 comme matrices. On a utilisé des teneurs en fibres à la fois dans la matrice de polyamide (10, 20 et 30 en poids.%). Par testings de tension et observations au MEB, on a montré une amélioration des propriétés mécaniques des PA 6/ fibres traitées à la proportion 70/30. Pour réduire la température de traitement de PA 6.6, une combinaison de 2,5 en poids. % de LiCl et 2,5 en poids. % de N-butyl benzène sulfonamide (NBBSA) a été définie par conception expérimentale et il a été ajouté au polyamide 6.6 pur. En outre, on a trouvé la plus grande des propriétés mécaniques des composites préparés avec matrice de polyamide et 10 % en poids de fibres alcaline-traitées + silanisées sur polyamide plastifié 6,6. Il était possible de préparer des composites à plus forte teneur en fibres allant jusqu'à 30 en poids. %. Cependant, il est nécessaire d'améliorer les paramètres de compoundage pour améliorer la dispersion des fibres.