Présentation
Auteur(s)
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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
La philosophie générale du vieillissement des plastiques a été introduite en tête de l’article [A 3 150] Vieillissement physique.
Rappelons que nous désignons par vieillissement chimique tout processus impliquant une modification de la structure chimique du polymère ou de ses adjuvants.
Les différents types de vieillissement chimique que nous étudierons en Différents types de vieillissement chimique des plastiques sont généralement classifiés en fonction de la cause externe (température élevée, rayonnements UV ou ionisants, etc.).
Nous retiendrons également cette classification en regroupant dans cet article tous les aspects communs à tous les types de vieillissement chimique, notamment en ce qui concerne les grandes familles de processus : coupures de chaînes, réticulations, etc., dont les méthodes d’étude et les conséquences sur les propriétés physiques des polymères ne varient pas d’un type à l’autre de vieillissement. Les processus d’oxydation, également extrêmement importants, ont beaucoup d’aspects communs, qu’ils soient amorcés par voies thermique, photochimique, radiochimique ou chimique. Enfin, les méthodes d’approche des cinétiques de dégradation – en particulier celles gouvernées par la diffusion des réactifs (O2, H2O...) – et des systèmes de stabilisation ont également des points communs qu’il nous a semblé intéressant de regrouper ci-après.
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 janv. 2011 par Emmanuel RICHAUD, Jacques VERDU
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Réactions d’oxydation4. Réactions au niveau des groupements latéraux
Les réactions de coupure de chaîne ou de réticulation précédemment décrites modifient le squelette covalent des macromolécules et, à ce titre, ont une influence sur les propriétés mécaniques. Il existe également une grande variété de processus chimiques intervenant sur les groupements latéraux sans coupure de chaîne, ni réticulation, et donc sans effet (pour des taux d’avancement raisonnablement faibles) sur les propriétés mécaniques, mais risquant d’affecter d’autres propriétés des polymères, essentiellement les propriétés électriques et optiques.
4.1 Modification des propriétés électriques
Cela se produira en particulier dans les polymères initialement apolaires (PE, PP en particulier), si le vieillissement se traduit par la formation de groupes polaires, par exemple :
On verra souvent apparaître dans les spectres diélectriques (figure 12) de nouvelles bandes de dissipation, liées à ces groupes.
L’oxydation se traduit donc par la détérioration des propriétés diélectriques dans une certaine gamme de fréquences. Elle est généralement accompagnée par une diminution de la résistance superficielle et de la rigidité diélectrique (cf. article Propriétés diélectriques [A 3 140], réf. , dans le présent traité).
HAUT DE PAGE4.2 Modification des propriétés...
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