Etude rhéo-optique des mécanismes de dispersion d'agglomérats de silice dans une matrice élastomère sous l'action d'un cisaillement

Résumé : Le noir de carbone et la silice sont des charges classiquement utilisées pour renforcer une matrice élastomère dans les applications pneumatiques. Pour avoir un pouvoir renforçant, la charge doit être la plus petite possible pour développer le maximum d'interaction avec la matrice. La silice comme le noir de carbone se présentent initialement sous forme d'agglomérats. La charge et l'élastomère sont mélangés dans un mélangeur interne dont l'objectif est de disperser (réduction de la taille jusqu'à la taille souhaitée) et distribuer la charge au sein de la matrice. Ces deux processus con-comittants sont primordiaux pour les propriétés finales du pneumatique. La plupart des études concernant la dispersion d'une charge dans une matrice élastomère reposent sur des études en mélangeur interne avec des informations indirectes sur les mécanismes de dispersion, soit via les paramètres du mélangeur (évolution du couple), soit via la caractérisation après mélangeage de l'état de dispersion résultant. Nous avons dans notre cas choisi d'utiliser une technique rhéo-optique (cellule contra-rotative couplée à un microscope optique) pour observer in-situ pendant l'écoulement les mécanismes de dispersion. L'étude actuelle concerne les mécanismes de dispersion d'agglomérats de silice dans une matrice élastomère. Cette étude a été menée dans le cadre d'un projet de recherche financé par la FIMMM (Fondation des Industries Minérales, Minières et Métallurgistes). Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au comportement d'un agglomérat de silice sous l'action des contraintes hydrodynamiques générées par l'écoulement de la matrice élastomère. L'effet d'un agent de recouvrement a aussi été étudié. Cette étude se poursuit dans le cadre du projet DURAMAT mis en place par le Pôle de Compétitivité AXELERA.