Vieillessement oxydant des polymères

Jacques Verdu

Description

L'oxydation est le mode le plus général de vieillissement des polymères. Peu de domaines d'application de ces matériaux échappent à des préoccupations de durabilité liées au vieillissement oxydant. Les concepteurs et utilisateurs de ces matériaux ont besoin d'outils fiables pour la prédiction de durée de vie.
Seule une approche non empirique peut garantir une telle fiabilité. Elle implique une série d'étapes relevant de disciplines différentes comme la chimie organique radicalaire, la physico-chimie macromoléculaire, la physique des processus de transport et la physique des polymères.
Le présent ouvrage consacre un chapitre à chacune des étapes de cette démarche en mettant l'accent sur les aspects cinétiques présentés de manière originale. Une attention particulière est portée aux liens entre les différentes disciplines qui, jusqu'ici, avaient tendance à s'ignorer.
Les chercheurs et ingénieurs concernés par le problème trouveront dans cet ouvrage des éléments pour accomplir la totalité de la démarche de prédiction de durée de vie, du mécanisme réactionnel à l'évolution des propriétés mécaniques.
Introduction générale. Chapitre 1. Aspects méthodologiques. 1.1. Définitions. 1.2. Modèles empiriques et semi-empiriques. 1.3. Vers une méthode non empirique de prédiction de durée de vie. 1.4. Arguments contre la modélisation cinétique. 1.5. Principes d'élaboration d'un modèle. Chapitre 2. Aspects communs à tous les processus d'oxydation. 2.1. L'oxydation : un mécanisme radicalaire en chaîne. 2.2. Propagation. 2.3. Terminaison. 2.4. Amorçage. 2.5. Aspects thermodynamiques. Chapitre 3. Schémas cinétiques de base. 3.1. Hypothèses simplificatrices. 3.2. Le schéma "ASEC". 3.3. Le schéma "ASCTL". 3.4. Le schéma "BESC". 3.5. Le schéma "BASC". 3.6. Autres schémas. 3.7. Problèmes généraux d'analyse cinétique de l'oxydation des polymères - esquisse d'une nouvelle approche. Chapitre 4. Oxydation et diffusion de l'oxygène. 4.1. Propriétés de transport de l'oxygène dans les polymères. 4.2. L'équation réaction-diffusion. Chapitre 5. Stabilisation. 5.1. Principes de la stabilisation. 5.2. Diminution de la vitesse de décomposition des hydroperoxydes. 5.3. Stabilisation par capture des radicaux P°. 5.4. Stabilisation par capture des radicaux POO°. 5.5. Mélanges synergétiques DEC + CBA. 5.6. Stabilisants polyfonctionnels. 5.7. Amines encombrées. 5.8. Autres mécanismes de stabilisation. 5.9. Aspects physiques de la stabilisation par adjuvants. Chapitre 6. Mobilité moléculaire et réactivité. 6.1. Problématique. 6.2. La voie "chimique". 6.3. La voie "physique". 6.4. Contrôle par la diffusion des espèces réactives macromoléculaires et hétérogénéité. 6.5. Le paradoxe de la thermostabilité des polymères vitreux. Chapitre 7. Modifications structurales induites par l'oxydation. 7.1. À l'échelle moléculaire. 7.3. À l'échelle morphologique. Chapitre 8. Conséquences de l'oxydation sur les propriétés physiques et mécaniques. 8.1. Introduction. 8.2. Variations de masse. 8.3. Variations de densité et de volume. 8.4. Propriétés optiques. 8.5. Propriétés électriques. 8.6. Transition vitreuse et fusion. 8.7. Propriétés mécaniques aux faibles déformations. 8.8. Propriétés à la rupture dans le cas d'une dégradation homogène. 8.9. Propriétés à la rupture dans le cas d'une réticulation homogène. Chapitre 9. Couplages. 9.1. Introduction. 9.2. Fissuration "spontanée". 9.3. Couplage fissuration-oxydation. 9.4. Durée de vie sous contrainte statique et oxydation. 9.5. Vieillissement physique et oxydation. 9.6. Oxydation pendant la mise en forme - dégradation et recyclage. Chapitre 10. Oxydation sous irradiation. 10.1. Définitions. Aspects généraux. 10.2. Amorçage radiochimique. 10.3. Une particularité du vieillissement radiochimique. 10.4. Amorçage photochimique. 10.5. Photostabilisation. 10.6. Vieillissement sous lumière solaire naturelle. Bibliographie. Annexe. Index. Remerciements.

Sujets

• Physique

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 16 avril 2012
• Nombre de lectures: 32
• EAN13: 9782746282971
• Langue: Français

Extrait

L'oxydation est le mode le plus général de vieillissement des polymères. Peu de domaines d'application de ces matériaux échappent à des préoccupations de durabilité liées au vieillissement oxydant. Les concepteurs et utilisateurs de ces matériaux ont besoin d'outils fiables pour la prédiction de durée de vie.
Seule une approche non empirique peut garantir une telle fiabilité. Elle implique une série d'étapes relevant de disciplines différentes comme

la chimie organique radicalaire, la physico-chimie macromoléculaire, la physique des processus de transport et la physique des polymères.
Le présent ouvrage consacre un chapitre à chacune des étapes de cette démarche en mettant l'accent sur les aspects cinétiques présentés de manière originale. Une attention particulière est portée aux liens entre les différentes disciplines qui, jusqu'ici, avaient tendance à s'ignorer.
Les chercheurs et ingénieurs concernés par le problème trouveront dans cet ouvrage des éléments pour accomplir la totalité de la démarche de prédiction de durée de vie, du mécanisme réactionnel à l'évolution des propriétés mécaniques.