Étude de l’effet du vieillissement thermo-oxydatif sur le comportement des élastomères


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Les élastomères sont parmi les matériaux les plus utilisés pour la fabrication des gants de protection. Or, comme la majorité des polymères, ils sont sensibles au vieillissement à température élevée.

Des recherches menées avec le néoprène ont montré que le vieillissement thermo-oxydatif provoque une augmentation de la résistance en traction et de la dureté, et une diminution de l’allongement à la rupture, selon une cinétique décrite par le modèle d’Arrhenius. Une réduction de l’énergie de déchirure, qui est contrôlée par un processus viscoélastique, est mesurée suite au vieillissement, tandis que l’énergie de coupure n’est pas affectée. Un modèle théorique a été développé pour l’hystérésis en traction, qui permet d’en prédire le comportement en fonction des conditions de vieillissement et du taux de déformation appliqué. Finalement, il a été montré que le temps d’induction d’oxydation peut être utilisé pour prédire les performances en rupture (déchirure et allongement à la rupture) des élastomères aux températures les plus basses.

Par ailleurs, des recherches préliminaires menées avec le caoutchouc butyle ont également mis en évidence que le vieillissement thermo-oxydatif augmente de manière très importante la sensibilité aux solvants, tant au niveau du taux de gonflement que de la résistance mécanique. Ce phénomène peut se révéler hautement problématique dans le cas du stockage des gants dans des entrepôts non-climatisés, d’autant que les changements produits ne sont pas perceptibles à l’œil nu. L’ensemble de ces travaux a fait l’objet de trois articles dans des journaux scientifiques internationaux, d’un article dans un compte-rendu de conférence et d’une présentation à une conférence. Les résultats sur le néoprène ont également été intégrés dans la thèse du Dr T. Ha-Anh, intitulée « Influence du vieillissement thermo-oxydatif sur les comportements mécaniques du polychloprorène » et soutenue en décembre 2007.