Traitement de surface du polyether-ethercetone (peek) par un laser excimere. Application a l'amelioration des proprietes d'adhesion

par BENEDICTE SADRAS

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jacques Amouroux.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Les objectifs de cette etude sont de caracteriser les effets d'une irradiation par un laser excimere sur un film de resine polyether-ethercetone (peek) en vue de l'amelioration des proprietes d'adhesion de ce materiau. Ce travail, realise avec une densite d'energie inferieure au seuil d'ablation, a permis, d'une part, de mettre en evidence, par diverses techniques d'analyse de surface (observations meb, met et analyses xps et ir), les modifications physico-chimiques superficielles en fonction des parametres de traitement laser ; et, d'autre part, d'evaluer les proprietes de ces nouvelles surfaces en terme de comportement au mouillage, par des mesures d'angle de contact, et de performances au collage au moyen de tests mecaniques de clivage (dcb). En atmosphere neutre, l'irradiation a 248 nm conduit a une importance fragmentation de la chaine polymere induisant une elimination de molecules de co et de co 2. A 193 nm, le traitement laser entraine une fragmentation de la chaine polymere, sans decarboxylation, qui augmente sa reactivite de surface (augmentation du travail total reversible d'adhesion). En presence d'oxygene, la fragmentation de la chaine s'accompagne d'une oxydation a partir de l'atmosphere de traitement, entrainant la formation de nouvelles fonctions chimiques reactives telles que les hydroxydes, peroxydes, esters et carboxyles. Cette oxydation conduit a la formation des sites acides mais contribue, dans certains cas, a amplifier la degradation du polymere (degradation oxydative). L'obtention de proprietes d'adhesion satisfaisantes resulte alors d'un compromis entre une augmentation de la reactivite de surface du polymere (par fragmentation et creation de sites acides) et la conservation de bonnes proprietes mecaniques. Dans notre cas, le traitement laser a 193 nm (20 mj/cm 2), avec 200 tirs sous air ou sous argon permet d'obtenir des ruptures cohesives dans l'adhesif. Appliques au materiau industriel (apc2 composite peek /fibres de carbone), les irradiations laser donnent des resultats, en adhesion, similaires, voir superieurs, a ceux obtenus avec des preparations de surfaces actuellement utilisees dans l'industrie telles que les bains chimiques ou le plasma basse pression.


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Informations

  • Détails : 290 p.
  • Annexes : 134 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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