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
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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Processus contrôlés par la diffusion des réactifs (O2, H2O...)5. Réactions d’oxydation
Bien que les réactions d’oxydation puissent être intégrées dans les processus étudiés dans les paragraphes précédents, elles méritent un paragraphe particulier en raison de leur extrême importance.
Les processus d’oxydation sont des processus radicalaires, en chaînes.
5.1 Schéma mécanistique standard
Il existe ce que l’on peut appeler un « schéma standard » des mécanismes d’oxydation, que l’on peut écrire comme suit :
-
amorçage :
![]()
(radicaux)(I) -
propagation :
![]()
(II)
![]()
(III) -
terminaison :
![]()
(IV)
(radicaux)(I)
(II)
(III)
(IV)Divers mécanismes de terminaison sont possibles :
(structure très instable)
(combinaison)
ou
(dismutation)
On peut donc s’attendre à ce que des hydroperoxydes (PO2H), des peroxydes (POOP), des cétones ou des aldéhydes (
) et des alcools (POH) soient formés dans le processus standard qui suscite les commentaires suivants.
-
L’amorçage...
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