Etude par RPE de l'influence du talc sur le vieillissement UV du polypropylène industriel
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The influence of talc on the industrial polypropylene UV ageing has been studied by Electron Spin Resonance (ESR), at different irradiation and observation temperatures. The bibliographic synthesis on the structures-properties correlations in these materials and on the studies of the polypropylene photo-oxidation by ESR gives an insight on the different organization levels and on the nature of main oxidation radicals. The experimental work is focused on the composites oxidation behaviour evolution with irradiation time and post irradiation duration. Results obtained are showing that the nature of the talc and the reinforcement ratio have an influence on the oxidation of the PP-talc composites, notably on the radicals proportion trapped inside composites. Modifications of oxidation and recombination reactions obtained by the devolatilisation of compounds have been interpreted by an oxygen diffusion restriction probably due to a bigger macromolecules compaction. Moreover, the evolutions with time of radicals after the irradiation stop have shown that the atmospheric oxygen plays a key role on the composite oxidation during the darkness periods. Finally, the study of ESR spectra at different temperatures has been used to modify the kinetic of oxidation-recombination reactions and demonstrate that oxidation ratio became equivalent around the polypropylene glass transition temperature
Abstract FR:
L'influence du talc sur le vieillissement UV du polypropylène (PP) industriel a été étudiée par Résonance Paramagnétique Électronique (RPE), à différentes températures d'irradiation et d'observation. Une synthèse bibliographique a été effectuée sur les corrélations structures-propriétés dans ces matériaux et sur les études de la photo-oxydation du polypropylène par RPE afin de présenter les divers niveaux d'organisation du PP et la nature des principaux radicaux d'oxydation. Le travail expérimental concerne l'analyse de l'évolution du comportement à l'oxydation des composites en fonction du temps d'irradiation et de la durée post irradiation. Les travaux effectués ont montré que la nature du talc et le taux de charge influent sur l'oxydation des composites PP-talc, notamment sur les proportions des différents radicaux d'oxydation piégés dans les composites. Le dégazage des "compounds" a permis de faire évoluer la recombinaison des radicaux d'oxydation et de proposer une limitation de la diffusion de l'oxygène sous l'effet d'une plus grande compacité des chaînes. Par ailleurs, l'évolution temporelle des radicaux, après l'arrêt de l'irradiation, a permis de mettre en évidence que l'oxygène atmosphérique joue un rôle primordial lors de l'oxydation des composites pendant les périodes d'obscurité. In fine, l'étude des spectres RPE à différentes températures a permis de jouer sur les cinétiques des réactions d'oxydation-recombinaison des radicaux et de mettre en évidence que les rapports d'oxydation de tous les échantillons deviennent équivalents au voisinage de la température de transition vitreuse du polypropylène.