Modification des propriétés barrière à l'eau et au toluène d'un polyamide 12 par traitement plasma froid

par Frédéric Dreux

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Michel Métayer.

Soutenue en 2001

à Rouen .


  • Résumé

    Ce travail fait suite à une étude préliminaire de l'accroissement de l'effet barrière à l'eau résultant d'un traitement de surface par plasma froid CF4 sur des films de résines polyesters insaturés. Nous utilisons ici le même type de traitement sur un polyamide 12 (PA 12) pour modifier la perméance à l'eau et au toluène de ce matériau particulièrement utilisé au contact des hydrocarbures. La surface obtenue après la modification est caractérisée au moyen de différentes techniques (mesures d'énergie de surface, Spectroscopie de photoélectrons X et microscopie à force atomique) et ce, en prenant comme angle d'étude l'évolution des différents paramètres mesurés en fonction du temps d'exposition au plasma. L'influence du traitement sur le comportement perméamétrique du matériau est ensuite étudiée au moyen de deux techniques complémentaires : la sorption et la perméation, suivant le même angle d'étude. Une réduction en deux temps de la perméance aux deux liquides est observée, avec une diminution rapide pour les faibles temps de traitement puis une stabilisation après 8 minutes. Cette évolution est confirmée par celle de l'ensemble des paramètres de surface observés et se retrouve au niveau de la diffusion. Ce phénomène est attribué à une première étape de fluoration suivie de l'établissement d'un équilibre avec la dégradation engendrées par le plasma. La couche modifiée introduit un retard à la diffusion plus marqué dans le cas du toluène mais les mesures de sorption ont mis en évidence une réduction de solubilité, révélant une action du traitement plus en profondeur du PA12 telle qu'une modification de la cristallinité. Une étude complémentaire de l'effet d'un plasma CO2 sur le même matériau et vis-à-vis des mêmes perméants a conduit cette fois-ci à une augmentation de la perméance et de la diffusion de l'eau dans le matériau. La modification de surface permet donc d'en adapter l'affinité pour le perméant et ainsi d'augmenter ou d'ajuster les propriétés barrière à l'usage.

  • Titre traduit

    Water and toluene barrier properties modification of polyamide 12 by cold plasma treatment


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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 219 réf.

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