Analyse de méthodes d'étude du comportement à long terme de matériaux polymères en usage extérieur

Analysis of studying methods devoted to the log-term behavior of polymeric materials exposed to outddor conditions

• Auteur / Autrice : Olivier Haillant
• Direction : Jean-Luc Gardette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie infrarouge

Polymères -- Détérioration

Polycarbonates

Polypropylène

Thermoluminescence

Polymères

Résumé

Les principes de constructions et de fonctionnement d'appareils dits de "vieillissement accéléré" existant actuellement, dont la conception est fondée sur une approche purement empirique des processus de vieillissement, a suscité de plus en plus d'interrogations quant à la représentativité des résultats acquis. En effet, dans l'approche basée sur la seule simulation des contraintes environnementales, la nature des phénomènes impliqués n'est pas nécessairement identique aux phénomènes observés en conditions environnementales. L'approche choisie pour l'évaluation de la représentativité est celle mise en oeuvre depuis 30 ans au laboratoire de photochimie moléculaire et macromoléculaire de Clermont-Ferrand, reposant sur l'étude au niveau moléculaire des processus chimiques impliqués dans la perte des propriétés d'usage de matériaux polymères soumis à des contraintes environnementales. Les dispositifs d'exposition étudiés ont été les appareils de vieillissement naturel accéléré EMMA et EMMAQUA, l'enceinte de simulation des contraintes WEATHER-OMETER et l'enceinte SEPAP 12/24. La représentativité de ces dispositifs a été évaluée via le comportement chimique de quatre types de matériaux polymères. Les phénomènes observés dans ces conditions d'exposition sont en règle générale de même nature que ceux observés en exposition naturelle. Cependant, des déviations ont été mises en évidence. En enceinte WOM, les caractères érosifs et extractifs exagérés des aspersions d'eau intervenant lors de l'exposition ont été mis en évidence. En EMMAQUA, les durées d'exposition étant moindres, l'effet des aspersions d'eau est limité à l'extraction exagérée d'additifs migrants. En EMMA et EMMAQUA, le non contrôle de la température de surface des échantillons exposés peut conduire à des dégradations physiques et une évolution d'additifs on représentatives pour des matériaux de couleur foncée ou se colorant en cours d'exposition. De plus, l'air soufflé servant au refroiddissement de la surface des échantillons exposés est à l'origine d'une hétérogénéité notable de la température