Développement et caractérisation d'une nouvelle génération de composites bois-polymère

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Les travaux de recherche sur les composites bois-polymère (CBP) ont conduit à des développements importants des procédés et des connaissances sur le rôle des propriétés intrinsèques des fibres, de l'adhésion matrice-fibres et des mécanismes de rupture. Cependant, leur utilisation reste limitée à des applications non-structurales peu lucratives et/ou à faible volume. Nos recherches ont élucidé le rôle des caractéristiques intrinsèques des fibres dans le procédé de formation et le développement des propriétés des CBP. Les performances mécaniques des composites furent améliorées en utilisant différentes approches. La programmation de recherche proposée vise à explorer de nouvelles pistes pour développer et caractériser une nouvelle génération de CBP dans des perspectives d'avancement des connaissances concernant les interactions polymères-fibres, le développement de leurs propriétés et l'évaluation de leur potentiel pour de nouvelles applications. A plus long terme, le projet vise à développer des CBP avec des performances supérieures.****Les approches que nous examinerons incluent le développement de composites hybrides en utilisant une deuxième fibre de renfort, l'application de revêtements rigides à la surface des composites tel les placages de bois, l'évaluation du potentiel d'autres matrices thermoplastiques et le renforcement des CBP par des nanoparticules. Ces approches seront comparées aux approches conventionnelles qui consistent à modifier la chimie de surface et l'état de surface des fibres pour favoriser l'adhésion entre les fibres et les matrices ou par l'utilisation d'agents de couplage. Ces approches représentent plusieurs défis techniques et scientifiques. Sur le plan technique, les paramètres de procédé restent à optimiser. Au niveau scientifique, les défis inclus la compréhension des interactions entre les fibres et les matrices, des mécanismes de rupture et le comportement à long terme des composites.****Les composites seront mises en forme selon un procédé en deux étapes : la fabrication des granules par extrusion suivi par la mise en forme des produits finis selon différents procédés. Les outils de caractérisation avancée qui seront utilisés incluent la cristallinité, les propriétés diélectriques, la fatigue et le fluage, la microstructure et la chimie de surface.****Les retombées du programme incluent l'approfondissement des connaissances sur le mécanisme d'adhésion entre fibres et polymères; le mécanisme de rupture dans les CBP et leur comportement à long terme. Sur le plan technologique, les retombées incluent: le développement d'outils de caractérisation novateurs pour comprendre les implications des propriétés intrinsèques des fibres sur le comportement des composites; détermination des conditions optimales de la mise en forme des CBP; le développement de nouveaux matériaux pour des applications structurales et/ou lucratives.******