Présentation
Auteur(s)
-
Jacques VERDU : Docteur ès sciences - Professeur à l’École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers (ENSAM – Paris) - Laboratoire « Transformation et Vieillissement des polymères »
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Lire l’articleINTRODUCTION
a philosophie générale du vieillissement des plastiques a été introduite en tête de l’article [A 3 150] Vieillissement physique.
Les aspects généraux à tous les types de vieillissement chimique, notamment en ce qui concerne les grandes familles de processus (coupures de chaînes, réticulations, etc.) font l’objet d’un premier article Vieillissement chimique des plastiques : aspects généraux.
Dans cet article, nous étudierons les différents types de vieillissement classés en fonction de leur cause externe :
-
température élevée pour le vieillissement thermique ;
-
rayonnements UV ou ionisants pour le vieillissement photochimique ou radiochimique ;
-
etc.
Un dernier article Vieillissement chimique : modélisation cinétique sera consacré à la présentation d’un modèle cinétique de vieillissement applicable à de nombreux cas de figure.
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- Version courante de juil. 2011 par Emmanuel RICHAUD, Jacques VERDU
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Vieillissement radiochimique2. Vieillissement photochimique
2.1 Mécanismes
L’acte primaire de tout processus photochimique est l’absorption d’un photon par le milieu. Cette absorption va porter l’espèce absorbante A à l’état excité [A]*, c’est-à-dire ayant un niveau électronique d’énergie élevée, donc conférant à la molécule une certaine réactivité qu’elle n’a pas dans l’état fondamental. On peut écrire ce processus :
avec :
- hν :
- énergie de photon.
L’absorption obligatoire d’un photon conduit à distinguer deux familles de polymères :
-
ceux dont le motif structural régulier n’absorbe pas dans l’UV solaire
![]()
, par exemple PE, PP, PVC, polydiènes, PVAC, PMMA... ; -
ceux dont le motif structural régulier absorbe dans l’UV solaire, généralement à l’extrême limite :
![]()
, cas de la plupart des polymères aromatiques : PC, PET, polysulfones...
, par exemple PE, PP, PVC, polydiènes, PVAC, PMMA... ;
, cas de la plupart des polymères aromatiques : PC, PET, polysulfones...-
Pour la 1re catégorie de polymères, les problèmes de vieillissement photochimique sont exclusivement liés à l’existence d’irrégularités structurales et d’impuretés absorbantes (variant fortement avec les conditions de polymérisation et de mise en œuvre), capables de photosensibiliser le polymère. Cette photosensibilisation ne peut être importante, compte tenu de la faible concentration des espèces réactives, que si ces dernières amorcent des processus en chaîne autoentretenus, ce qui est le cas de la photo-oxydation 2.1.3...
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