Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy

Antoine Guiu; Martin E.R. Shanahan

doi:10.1016/S1631-0705(02)01322-1

Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy
[Adhésion de polymères semi-cristallins : contribution du cisaillement à l'énergie de rupture]

Antoine Guiu ¹ ; Martin E.R. Shanahan ¹

¹ École nationale supérieure des mines de Paris, Centre des matériaux P.M. Fourt, CNRS UMR 7633, BP 87, 91003 Evry cédex, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 3, pp. 397-402.

Résumé
Abstract

Une étude de l'adhésion par pelage entre deux polymères semi-cristallins (EVOH et PEg (polyéthylène greffé)) montre que l'énergie de rupture locale, G_A, est sensiblement indépendante de l'angle de pelage. En adoptant le modèle de Dugdale pour la dissipation énergétique, nous obtenons une estimation de G_A^D de l'ordre de grandeur de G_A. Cependant l'observation des fronts de rupture suggère que des pertes d'énergie ont lieu en outre, après la séparation et que celles-ci sont dues aux contraintes de cisaillement qui orientent le matériau fibrillaire des craquelures. Un modèle simple est proposé afin d'estimer cette contribution en cisaillement à l'énergie de rupture G_A^S, qui suggère l'importance potentielle des effets de cisaillement dans le bilan total de l'énergie de rupture.

A study of the adhesion of two semi-crystalline polymers (EVOH and PEg (grafted polyethylene)) by peel has shown that local fracture energy, G_A, is virtually independent of peel angle. Adopting the Dugdale model for energy expenditure, we obtain an estimate of G_A^D of the order of magnitude of G_A. However, observation of fracture fronts suggests that supplementary energy losses occur after separation, due to shear stresses reorienting the fibrillar craze material. A simple model is proposed to estimate this shear contribution to fracture energy, G_A^S, suggesting the potential importance of shear effects in overall fracture energy.

Reçu le : 2001-12-13
Accepté le : 2002-03-02
Publié le : 2002-04-01

DOI : 10.1016/S1631-0705(02)01322-1

Keywords: adhesion, Dugdale model, fracture energy, semi-crystalline polymers, shear
Mot clés : adhesion, cisaillement, énergie de rupture, modèle de Dugdale, polymères semi-cristallins

Affiliations des auteurs :

Antoine Guiu ¹ ; Martin E.R. Shanahan ¹

¹ École nationale supérieure des mines de Paris, Centre des matériaux P.M. Fourt, CNRS UMR 7633, BP 87, 91003 Evry cédex, France

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Antoine Guiu; Martin E.R. Shanahan. Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy. Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 3, pp. 397-402. doi : 10.1016/S1631-0705(02)01322-1. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(02)01322-1/

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