Pour résoudre le problème de la faible ténacité des résines époxy commerciales à base de bisphénol A (DGEBA/MXDA), un polyaryléthercétone hyperbranché fonctionnalisé aux extrémités par des groupes époxy (O-HBP) a été conçu et synthétisé, et son effet sur le comportement de durcissement de la résine époxy, les propriétés thermiques/thermomécaniques et mécaniques a été étudié de manière systématique. Tout d’abord, un polyaryléthercétone hyperbranché à terminaisons hydroxy (HBP-OH) a été obtenu par polycondensation de 2,4,6-tri(para-hydroxyphényl)pyridine (HPP) avec 4,4'-difluorodiphénylcétone (DFK), puis greffé par du diglycidyl éther d’éthylène glycol (EGDE) pour obtenir l’O-HBP. La caractérisation structurale (spectroscopie infrarouge, RMN proton) a confirmé la réussite de la construction de la structure cible. Ensuite, différentes quantités d’O-HBP (0 à 8 % en poids) ont été ajoutées au système DGEBA/MXDA; les résultats des tests ont montré que l’O-HBP réduit l’énergie d’activation apparente de la polymérisation ; les résultats rhéologiques ont indiqué que le système modifié conserve une faible viscosité entre 30 et 90 °C, puis elle augmente rapidement et se stabilise entre 100 et 110 °C, attestant d’un durcissement complet. Les analyses thermogravimétriques et calorimétriques différentielles à balayage (DSC) ont prouvé que l’O-HBP n’affecte pas significativement la stabilité thermique, tandis que la température de transition vitreuse (T_g) augmente puis diminue avec la quantité ajoutée (atteignant au maximum environ 102,9 °C). Les résultats de l’analyse thermo-mécanique dynamique (DMA) ont montré qu’une quantité appropriée d’O-HBP améliore significativement le module de stockage initial. Les tests mécaniques ont révélé que pour des ajouts de 4 à 6 % en poids d’O-HBP, les performances mécaniques globales sont optimales : la résistance à la traction, à la flexion et à l’impact augmentent respectivement d’environ 10,3 %, 63,1 % et 177,6 %. La microscopie électronique à balayage et la microscopie à force atomique ont montré des évidences de décohésion, de déformation plastique par cisaillement et de séparation de phase nanométrique entre 30 et 100 nm, révélant des mécanismes d’augmentation de la ténacité tels que l’absorption d’énergie et la déviation/branchement des fissures. Ce travail offre une stratégie polymérique hyperbranchée à la fois facilement traitable et à structure modulable pour un renforcement efficace et une optimisation de la processabilité des résines époxy.

polyaryléthercétone hyperbranché;résine époxy;renforcement;cinétique de durcissement;séparation de phase nanométrique