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I.2.3. Méthodes d’élaboration des nanocomposites polymères à renfort
argileux
De nombreuses voies [24, 25] peuvent être utilisées pour synthétiser les
nanocomposites à base de renforts argileux. Cependant, deux méthodes principales peuvent
être mises en avant : la polymérisation in-situ et la polymérisation à l’état fondu.
I.2.3.1. Polymérisation in-situ par intercalation de monomère : elle a été la première
méthode utilisée pour synthétiser des nanocomposites polymère/argile à base de polyamide-6
[26]. Ce mode de synthèse est basé sur la croissance des chaînes polymères au sein de
l’espace interfoliaire du renfort argileux. Pour ce faire, l’argile est tout d’abord gonflée par le
monomère et la réaction de polymérisation et ensuite initié à l’intérieur des galeries
thermiquement, par radiation ou en utilisant un amorceur approprié [27].
Parmi les nombreux travaux concernant cette technique, on peut citer : la
polymérisation in situ de l’-caprolactame dans la Montmorillonite [28], les nanocomposites
polyméthacrylate de méthyle [29] et les nanocomposites époxydes [30].
I.2.3.2. Polymérisation à l’état fondu par intercalation de polymère : ce procédé est rapporté
pour la première fois par Vaia et al. en 1993 [31]. Dans cette technique, l’argile est mélangée
avec la matrice polymère à l’état fondu. Il s’agit d’une méthode bien adaptée pour les
polymères thermoplastiques, dans laquelle les composants sont mixés par une action
mécanique comme l’extrusion ou le moulage par injection à haute température [32]. Cette
méthode a plusieurs avantages comme l’absence d’utilisation de solvants organiques et la
compatibilité avec les procédés industriels [33].
I.2.4. Morphologies des nanocomposites polymères à renfort argileux
L’introduction de charge argileuse dans une matrice polymère engendre différentes
morphologies [34]. Celles-ci sont directement liées aux voies d’élaboration du nanocomposite
[35] et à la nature des interactions physico-chimiques (nature de la matrice et de la charge, du
traitement de fonctionnalisation ou de modification organique) [36]. En fonction de tous ces
paramètres, trois types d’organisation peuvent être rencontrés dans la littérature :
I.2.4.1. Microcomposite traditionnel : la morphologie correspond a une structure d'un
polymère chargé conventionnel, dans lequel l'argile n'est dispersée au mieux que sous forme
de particules primaires ou encore d'agglomérats (Figure I.2.a), le polymère ne s'intercale pas
entre les feuillets.