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 de réticulation2. Réactions de dépolymérisation
Les réactions de dépolymérisation sont, comme leur nom l’indique, l’inverse des réactions de polymérisation. Elles font donc intervenir une élimination séquentielle de molécules de monomère, à partir d’un site particulièrement instable préexistant (par exemple extrémité de chaîne), ou résultant d’une coupure statistique, comme par exemple celle représentée sur la figure 6.
Les différences avec la réaction de coupure statistique 1 sont, pour une même vitesse de coupure, que :
-
la variation de masse molaire du polymère est beaucoup plus faible, puisque pour une coupure par chaîne, elle passe :
-
de M0 à
![]()
dans le cas des coupures statistiques, -
et de M0 à
![]()
dans le cas de la dépolymérisation,
![]()
étant le degré moyen de polymérisation en nombre initial ;
-
-
par contre, le rendement en gaz est beaucoup plus élevé puisque chaque acte chimique de dépolymérisation conduit au dégagement d’une molécule de monomère gazeux.
dans le cas des coupures statistiques,
dans le cas de la dépolymérisation,
étant le degré moyen de polymérisation en nombre initial ;Lorsque l’on s’intéresse au comportement à long terme des plastiques, les processus...
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