Contraintes et saturation en eau dans un composite à matrice polymère

Abstract

De l'eau (ou tout autre fluide) peut diffuser dans un polymère et y provoquer un gonflement qui interagit avec les contraintes appliquées à celui-ci. L'objectif de notre étude est d'analyser l'interaction entre ces contraintes et la quantité d'eau absorbée à l'équilibre. Nous avons déjà pu montrer que l'isotherme de sorption d'un polymère homogène est modifiée en présence de contraintes dans une relation faisant intervenir solubilité, coefficient de gonflement et pression hydrostatique appliquée. Dans la matrice polymère d'un composite, des contraintes internes résultant de son gonflement contrarié se développent et modifient la saturation en eau. On veut alors établir le lien entre la saturation d'un composite, sa microstructure et ses propriétés mécaniques. Nous montrons ici que le problème a une solution simple dans le cadre du modèle de Mori et Tanaka. Il en résulte en particulier que si l'isotherme de la matrice suit une loi de Henry, alors celui du composite suit une loi de Langmuir.