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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Plastiques et composites
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Présentation
Vieillissement chimique en milieu réactif3. Vieillissement radiochimique
3.1 Définitions
-
Vieillissement radiochimique
Ensemble des processus résultant directement ou indirectement de l’interaction entre un matériau et des radiations ionisantes (rayons X, γ, α, β...).
-
Dose
Énergie absorbée par unité de masse du matériau ; l’unité actuelle est le gray (Gy) qui remplace le rad :
1 Gy = 1 J · kg−1 = 100 rad
-
Débit de dose
Énergie absorbée par unité de temps et de masse :
1 Gy · s−1 = 0,36 Mrad · h−1
-
Rendement radiochimique
Nombre de molécules transformées pour 100 eV absorbées (1 eV = 1,6 × 10−19 J). Les grandeurs le plus souvent rapportées dans la littérature sont :
-
G(S) rendement des coupures de chaîne ;
-
G(X) rendement des réticulations,
mais la notion de rendement radiochimique s’applique à tout type de processus.
-
3.2 Problèmes rencontrés
On distingue au moins trois cas dans la pratique.
-
Accident
Par exemple lors d’un incident de fonctionnement d’une centrale nucléaire, les matériaux peuvent être soumis à des doses de l’ordre de 1 MGy (ou supérieures), pour des durées d’irradiation de l’ordre d’une heure (ou inférieures). Les effets sur les plastiques sont souvent directement visibles : colorations, formation de bulles ou de fissures, etc.
-
Utilisation industrielle des radiations ionisantes
Les rayons β ou γ sont de plus en plus utilisés pour transformer les polymères, en particulier pour les réticuler (cas du PE) ou pour réaliser des copolymères greffés (par exemple PE/acide acrylique). Ici également...
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