Comptes Rendus
no. 3
Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy
[Adhésion de polymères semi-cristallins : contribution du cisaillement à l'énergie de rupture]
Antoine Guiu1  ; Martin E.R. Shanahan1
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.

Une étude de l'adhésion par pelage entre deux polymères semi-cristallins (EVOH et PEg (polyéthylène greffé)) montre que l'énergie de rupture locale, GA, est sensiblement indépendante de l'angle de pelage. En adoptant le modèle de Dugdale pour la dissipation énergétique, nous obtenons une estimation de GAD de l'ordre de grandeur de GA. 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 GAS, 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, GA, is virtually independent of peel angle. Adopting the Dugdale model for energy expenditure, we obtain an estimate of GAD of the order of magnitude of GA. 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, GAS, suggesting the potential importance of shear effects in overall fracture energy.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
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
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 
@article{CRPHYS_2002__3_3_397_0,
     author = {Antoine Guiu and Martin E.R. Shanahan},
     title = {Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {397--402},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {3},
     number = {3},
     year = {2002},
     doi = {10.1016/S1631-0705(02)01322-1},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Antoine Guiu
AU  - Martin E.R. Shanahan
TI  - Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2002
SP  - 397
EP  - 402
VL  - 3
IS  - 3
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0705(02)01322-1
LA  - en
ID  - CRPHYS_2002__3_3_397_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Antoine Guiu
%A Martin E.R. Shanahan
%T Adhesion of semi-crystalline polymers: shear contribution to fracture energy
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2002
%P 397-402
%V 3
%N 3
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0705(02)01322-1
%G en
%F CRPHYS_2002__3_3_397_0
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/

[1] D.S. Dugdale J. Mech. Phys. Solids, 8 (1960), pp. 100-104

[2] W. Döll Adv. Polym. Sci., 52 (1983), pp. 105-168

[3] F. Kalb; L. Léger; C. Creton; C.J.G. Plummer; P. Marcus; A. Magalhoes Macromol., 34 (2001), pp. 2702-2709

[4] A. Guiu; M.E.R. Shanahan J. Polym. Sci. B, 39 (2001), pp. 2843-2851

[5] H.R. Brown; I.M. Ward Polymer, 14 (1973), pp. 469-475

[6] H.R. Brown Macromol., 24 (1991), pp. 2752-2756

[7] G.J. Spies Aircraft Eng., 25 (1953), pp. 64-70

[8] Y. Inoue; Y. Kobatake Appl. Sci. Res. A, 8 (1959), pp. 321-338

[9] H. Kaelble Trans. Soc. Rheol., 4 (1960), pp. 45-73

[10] P.P. Gillis; J.J. Gilman J. Appl. Phys., 35 (1964), pp. 647-658

[11] M.F. Kanninen Int. J. Fracture, 9 (1973), pp. 83-92

[12] J.G. Williams J. Adhesion, 41 (1993), pp. 225-239

[13] D. Maugis Contact, Adhesion and Rupture of Elastic Solids, Springer, Berlin, 2000 (Chapter 5)

[14] F.E. Penado J. Comp. Mat., 27 (1993), pp. 383-407

Cité par Sources :

Commentaires - Politique

Ces articles pourraient vous intéresser

Some recent progress in adhesion technology and science

Jacques Cognard

C. R. Chim (2006)

Modeling and analysis of delaminated beams with integrated piezoelectric actuators

Ali Mahieddine; Joël Pouget; Mohammed Ouali

C. R. Méca (2010)