Modifications physico-chimiques induites dans le PP/EPR suite à un traitement par des électrons, des photons gamma et des particules alpha

Physicochemical modifications induced in the PP/EPR after treatment by electrons, gamma photons and alpha particles

• Auteur / Autrice : Christelle Brun
• Direction : Michel Fromm
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnements ionisants

Analyse qualitative (chimie)

Irradiation

Polypropylène

Résumé

L'objectif de cette thèse est la caractérisation des effets induits dans le PP/EPR (PolyPropylene /Ethylene-Propylene Rubber) suite à un traitement par des électrons, des photons gamma (y) et des ions He+. L'irradiation par les électrons (d'énergie 2 MeV) et les y (1,17 et 1,33 MeV) est iéalisée dans l'air et les doses utilisées varient de 10 à environ 106 Gy, alors que le traitement par les ions He+ (0,4 MeV) est effectué sous vide à des fluences comprises entre 1011 et 1016 He+. Cm-2. L'étude de la composition chimique du PP/EPR a montré que le traitement aux plus fortes doses ou fluences utilisées, induit à la surface du polymère la formation de nouveaux groupements chimiques (carbonyles ou vinyliques). D'autre part, une étude annexe a démontré que l'humidité atmosphérique, lors d'une irradiation à l'air par des ions He+, influence la nature des liaisons chimiques créées. L'exposition du PP/EPR à ces trois rayonnements ionisants change également la structure du matériau (réticulation Iscission de chaînes). Ces modifications structurales ont une influence sur les propriétés thermiques du matériau puisque la température et l'enthalpie de fusion du PP, constituant majoritaire du PP/EPR, sont abaissées. Le changement de structure du PP/EPR après traitement modifie également les propriétés mécaniques à la surface du matériau: augmentation du module d'Young et de la dureté, diminution du coefficient de frottement. D'autre part, nous avons montré au cours de ce travail, qu'à dose équivalente, les effets des électrons et des y sur le PP/EPR sont similaires. De plus, il existe un domaine de doses (électrons et y) ou une zone de fluences (He +) à partir desquels les effets de l'irradiation peuvent être mis en évidence de façon particulièrement notable. Une discussion concernant les différences et les similitudes des effets induits dans le PP/EPR après traitement par ces trois rayonnements ionisants est également abordée au cours de ce travail.