Abstract FR:

La connaissance des interactions, sous haute pression, des gaz avec les polymeres est particulierement importante pour l'industrie petroliere. L'extraction sous marine et le transport du petrole brut, dans lequel sont dissous des gaz, se font dans des conditions de temperature et de pression severes. Les canalisations, assemblage de polymeres et d'acier, sont soumises a de fortes pressions et a des temperatures elevees ; elles doivent donc supporter des contraintes mecaniques, thermiques et chimiques importantes. La technique originale que nous avons employee au cours de ce travail s'appelle la transitiometrie a balayage, son avantage est de pouvoir programmer des variations lineaires d'une des variables thermodynamiques independantes p, t ou v tout en maintenant une autre de ces variables constante. La determination experimentale, dans un domaine etendu de pression et de temperature, de grandeurs thermodynamiques permet d'etablir ou de valider des equations d'etat decrivant le comportement des materiaux dans des conditions d'utilisation extremes. Des modifications apportees au dispositif existant, ont permis d'utiliser pour la premiere fois le transitiometre pour l'etude de polymeres sous haute pression et a haute temperature (jusqu'a 300 mpa et 393 k) et d'aborder ensuite l'etude des interactions gaz-polymere. Au cours de ce travail il a tout d'abord fallu etalonner le transitiometre et verifier cet etalonnage en mesurant le coefficient de dilatation cubique isobare d'un liquide (hexane) et d'un gaz (methane). Ensuite, l'expansibilite thermique de polyethylenes de cristallinite variable a ete determinee, un tres grand nombre de points experimentaux a ete obtenu ce qui a permis de proposer des equations, pour chaque polymere, decrivant l'expansibilite thermique en fonction de la pression. Les resultats obtenus ont mis en evidence la contribution, non negligeable de la phase amorphe dans la dilatation thermique d'un polymere semi-cristallin. Enfin, l'etude des interactions methane-polyethylene a ete abordee ; elle a permis l'elaboration d'un diagramme de phase. Par ailleurs, la mesure de la chaleur integrale d'interaction conduit a faire l'hypothese selon laquelle on favorise sous haute pression, le developpement d'une structure specifique particuliere entre le gaz et le polymere