Le développement de nouveaux matériaux polymères requiert de plus en plus souvent de mélanger plusieurs polymères ou de mélanger un polymère avec des charges minérales ou des fibres. Ces opérations de mélange s’effectuent dans des outillages de géométrie et de cinématique complexes, issus pour la plupart de l’expérience des hommes de l’art. L’objectif de cet article est de présenter et d’expliciter le fonctionnement des principaux outils de mélange industriels. Cette approche sera ensuite illustrée par l’application à quelques exemples concrets.
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Jean-François AGASSANT : Professeur - MINES ParisTech, PSL Research University, CEMEF (Centre de Mise en Forme des Matériaux), UMR CNRS 7635, Sophia Antipolis, France
Francis PINSOLLE : Ingénieur ENSEM (École nationale supérieure d’électricité et de mécanique de Nancy) - Master of Science de l’Université de Philadelphie - IAE (Institut d’administration des entreprises d’Aix-en-Provence)
Bruno VERGNES : Directeur de Recherches - MINES ParisTech, PSL Research University, CEMEF (Centre de Mise en Forme des Matériaux), UMR CNRS 7635, Sophia Antipolis, France
INTRODUCTION
L’article précédent [AM 3 635] a permis d’introduire quelques concepts de base qui gouvernent les
opérations de mélange des polymères et de quantifier leur efficacité,
dans l'objectif d’éclairer le fonctionnement des différents outils
industriels. Rappelons toutefois que l’opération de mélange correspond
à deux types d’opération bien différentes : la dispersion,
qui consiste à réduire la taille de la phase à disperser (charge,
autre polymère…) et la distribution, qui consiste à homogénéiser
la distribution spatiale de la phase dispersée au sein de la matrice.
L’objet de cet article est d’étudier le fonctionnement des principaux outils de mélange industriels et de l’illustrer par
quelques exemples concrets portant essentiellement sur la réalisation
de composites et de nanocomposites. Ces outils de mélange sont très
variés et peuvent être classifiés en fonction de plusieurs critères :
fonctionnement continu ou discontinu,
matière solide (poudres, granulés) ou liquide,
(dans le cas liquide) viscosité faible ou très élevée.
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