Influence de l'acide de surface sur les mecanismes precurseurs de formation d'une interphase dans les assemblages epoxy-aluminium caracterisation des interactions avec une molecule modele de durcisseur amine

par FRANCOIS DEBONTRIDDER

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de MARIE-GENEVIEVE BARTHES LABROUSSE.

Soutenue en 2001

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    L'adherence des systemes epoxy-amine / aluminium est fortement conditionnee par la nature d'une interphase dont la formation est gouvernee par les interactions acido-basiques entre le durcisseur amine et la surface metallique. L'acido-basicite globale de differentes surfaces d'aluminium a ete caracterisee en mesurant par spectroscopie xps les energies des niveaux de cur a12p et o1s et un classement des traitements de surface par acidite croissante a ete obtenu : boehmitage < traitements thermiques < anodisations en milieu borique. L'augmentation des energies de liaison des niveaux a12p et o1s mesuree par xps a ete reliee a une diminution du niveau de fermi, et par consequent a une augmentation de l'acidite de surface, selon la theorie generalisee de lewis. L'acidite locale des surfaces d'aluminium a ete examinee a l'aide des spectroscopies xps et ft-ir par adsorption d'une molecule modele de durcisseur amine, le 1,2-diaminoethane (dae) : - le dioxyde de carbone atmospherique reagit fortement avec le durcisseur amine pour former des especes carbamates et amides tres sensibles a l'hydratation qui peuvent etre responsable de la formation de zones de faible cohesion au sein des assemblages aluminium-epoxy. - un mecanisme reactionnel impliquant les hydroxyles basiques des surfaces d'aluminium a ete etabli : ces hydroxyles peuvent deprotoner les groupements amines du dae, et, en desorbant sous la forme d'une molecule d'eau, liberer les cations metalliques acides de lewis qui peuvent alors reagir avec le durcisseur en formant des chelates. La formation de complexes cationiques par dissolution du film d'oxyde peut generer une interphase organometallique dans les systemes epoxy-amine / aluminium. - le vieillissement en milieu aqueux des surfaces d'aluminium conduit a une augmentation de l'acidite de brnsted des surfaces traitees thermiquement et boehmitees, mais n'altere pas l'acido-basicite de surface des oxydes anodiques.


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Informations

  • Détails : 230 p.
  • Annexes : 172 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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