Diagramme TTT isotherme de la polymérisation anionique du PA6 à partir de l'epsilon-caprolactame

Résumé : L'adaptation des procédés voie liquide réactive pour composites thermoplastiques a été étudiée au travers de la matrice polyamide 6. Sa polymérisation par le monomère ε-caprolactame implique en simultané la cristallisation des chaînes en cours de croissance sur la gamme de températures considérée. Afin de comprendre et prévoir le comportement du couplage entre ces deux phénomènes, une étude expérimentale a été menée en réalisant des synthèses isothermes en DSC. Différentes formes de courbes ont été obtenues, dépendant du taux de couplage entre polymérisation et cristallisation. Le degré de conversion caractérisé par ATG a été mesuré entre 92 et 97% en masse, ce qui dénote un rendement élevé de transformation. La phase cristalline obtenue a été caractérisée par DSC et WAXS. Les échantillons présentent une cristallinité élevée et de type α. Cette base de données a permis d'établir un modèle basé sur la description des phénomènes élémentaires constatés expérimentalement. Ce modèle reprend le modèle de Malkin-Camargo pour décrire la polymérisation et le modèle Nakamura pour la cristallisation. Le couplage d'Hillier a été adapté dans le cas de la polymérisation/cristallisation par l'ajout d'un facteur correctif permettant de prédire finement chacun des mécanismes. Grâce à ces travaux, le diagramme TTT isotherme de la syntèse du PA6 a été étudié.