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1 - QU’EST-CE QU’UN NANOCOMPOSITE ?

  • 1.1 - Nanocomposites à matrice polymère
  • 1.2 - Travaux originels

2 - ARGILES

3 - STRUCTURE DES NANOCOMPOSITES

4 - PROPRIÉTÉS DES NANOCOMPOSITES

5 - APPLICATIONS DES NANOCOMPOSITES

  • 5.1 - Propriétés barrière
  • 5.2 - Propriétés de retard au feu
  • 5.3 - Propriétés structurales
  • 5.4 - Limitations et enjeux

6 - DONNÉES ÉCONOMIQUES

Article de référence | Réf : NM3050 v1

Argiles
Nanocomposites polymères/silicates en feuillets

Auteur(s) : Jean-Michel GLOAGUEN, Jean-Marc LEFEBVRE

Date de publication : 10 janv. 2007

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RÉSUMÉ

Un nanocomposite est un matériau qui combine deux phases aux propriétés différentes et dont la phase de renfort présente une dispersion de taille nanométrique. Cet article, consacré principalement aux nanocomposites à matrice polymère, s’attache à détailler les différents aspects de ces matériaux. Les propriétés de ces matériaux sont très influencés par le degré de mélange entre la matrice organique et la phase inorganique, souvent une charge minérale. La propriété de l'argile à interagir fortement avec les espèces chimiques présentes dans une solution auqueuse est grandement exploitée. La structure (morphologie, élaboration), les propriétés thermiques et mécaniques et enfin les différentes applications des nanocomposites sont largement détaillées.

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ABSTRACT

A nanocomposite combines two phases with different properties and its reiforcement phase presents a dispersion in the nanometric size. This article , mainly dedicated to nanomaterials with a polymer matrix, describes the different aspects of tehse materials. Their properties are extremely influenced by the level of mixture between the organic matrix and the inoganic phase, which is often a mineral load. The capacity of clay to interact significantly with the chemical species present in an aqueous solution is largely exploited. The structure (morphology, elaboration) of thermal and mechanical properties as well as the various applications of nanocomposites are detailed in depth.

INTRODUCTION

Un matériau nanocomposite est un matériau biphasé dont la phase de renfort présente une dispersion de taille nanométrique. Dans ce dossier, seuls les nanocomposites à matrice polymère sont considérés. Leurs structure, propriétés et applications y sont successivement présentées.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm3050


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2. Argiles

2.1 Caractéristiques communes

Les argiles les plus répandues sont les phyllosilicates ou smectites. Leur principale caractéristique est de posséder cette structure cristalline en feuillet d'épaisseur nanométrique (et donc un facteur de forme important), ce qui leur confère une grande surface spécifique. Généralement, les argiles contiennent des impuretés telles que du quartz...

La classification des argiles est définie par leur structure cristalline mais aussi par la quantité et la position des ions à l'intérieur de la maille élémentaire. Les principales classes vont des kaolins, de composition chimique uniforme, aux smectites, de compositions et de capacité d'échange cationique très variables. L'espacement entre feuillets individuels est gouverné par la présence de cations dans l'espace interfoliaire.

Il faut noter qu'il existe aussi des argiles synthétiques, très largement étudiées  . Carrado  a récemment publié un article de revue sur ces argiles synthétiques...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - UTRACKI (L.A.) -   Rheology of multiphases systems.  -  In Rhelogical Fundamentals of Polymer Processing, Covas (J.A.), Agassant (J.F.), Diogo (A.C.), Vlachopoulos (J.), et Walters (K.), éds., p. 113-137, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1995).

  • (2) - JETHMAHANI (J.M.), FORD (W.T.) -   *  -  Chem. Mater., no 8, p. 2138 (1996).

  • (3) - PU (Z.) -   *  -  Chem. Mater., no 9, p. 2442 (1997).

  • (4) - MALONEY (W.T.) -   Clay product and process of preparing some.  -  US Pat., 2, 158, 987, Appl. 1934, to Georgia Kaolin Co, 16 mai 1939.

  • (5) - CARTER (L.W.), HENDRICS (J.G.), BILLEY (D.S.) -   Elastomer reinforced with a modified clay.  -  US Pat., 2, 531, 396, Apl. 29.03.1947, to National Lead Co, 28 nov. 1950.

  • (6) - FUJIWARA (S.), SAKAMOTO (T.) -   *  -  Jpn. Pat. JP-A-51-109998 (1965).

  • ...

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