La haute performance des fibres en polyéthylène de masse molaire ultra-élevée (UHMWPE) est un enjeu crucial dans le domaine des fibres polymères à haute résistance et module, tandis que le mécanisme de synergie entre la masse moléculaire des matières premières, la structure microscopique et le processus de fabrication reste flou. Cette étude porte sur des UHMWPE de différentes masses moléculaires destinés au filage, et révèle systématiquement, sur la base d'un procédé non-équilibré de filage en gel et d'étirement multi-étape, les liens intrinsèques entre la structure des matières premières, l'évolution topologique des chaînes et le comportement d'étirement. Les résultats montrent que l'augmentation isolée de la masse moléculaire ne permet pas d'améliorer directement les propriétés mécaniques, ses avantages devant être libérés par la déconvolution et la réorganisation de l'orientation des enchevêtrements. Les matières premières avec une distribution granulométrique concentrée et une structure poreuse modérée favorisent la formation d'un réseau de gel stable. En régulant la température et la vitesse de la vis, les fibres gel congelées avec des masses molaires moyennes initiales différentes peuvent être contrôlées à environ 3,60×10⁶ g·mol^-1, mais différents parcours température-cisaillement introduisent une topologie de chaîne non équilibrée et génèrent un effet mémoire topologique durant l'étirement, affectant continuellement la flexibilité des chaînes et les propriétés mécaniques, les systèmes de masse moléculaire moyenne avec une flexibilité plus élevée facilitent une orientation par étirement à grand facteur. Ce travail propose de nouvelles perspectives de conception pour la fabrication industrielle de fibres UHMWPE haute performance.

polyéthylène ultra-haute masse molaire; filage en gel; effet mémoire topologique; cinétique d'étirement; propriétés mécaniques