Étude du vieillissement du polypropylène


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Le polypropylène possède de multiples applications, et en particulier dans certains équipements de protection contre les chutes de hauteur.

Cependant, ce polymère est fortement sensible au vieillissement à la fois physique et chimique, un processus très complexe en raison de sa structure semi-cristalline. En ce qui conerne le vieillissement physique à température ambiante, une forte augmentation de la température de transition fragile - ductile a été observée, ce qui rend le matériau de plus en plus fragile. Cette augmentation a été attribuée à un changement de conformation des molécules de la zone amorphe à l’interface amorphe – cristalline conduisant à une diminution de l’entropie. Par contre, le vieillissement physique à température ambiante n’affecte pas l’écoulement plastique, qui est contrôlé par la partie cristalline. Le vieillissement physique à basse température correspond dans son cas à une relaxation des chaînes moléculaires de la partie amorphe, et son effet sur les propriétés mécaniques se manifeste surtout au niveau du module d’Young.

Finalement, à haute température, le vieillissement physique conduit au contraire à des coupures de chaînes et à une augmentation de la cristallinité, et donc à une augmentation au niveau de la contrainte d’écoulement et de la déformation à la rupture. Le vieillissement chimique quant à lui affecte la structure du polyéthylène, mais sans influer sur la cinétique du vieillissement physique du polypropylène. À température ambiante, il agit autant sur le module d’Young que sur la contrainte d’écoulement. Des différences importantes ont été observées au niveau de l’effet sur les propriétés mécaniques selon la température à laquelle les traitements thermo-oxydatifs sont effectués.

Ces résultats ont fait l’objet de publications dans une revue scientifique internationale et dans cinq comptes-rendus de conférences. Ils sont également le sujet du mémoire de thèse du Dr. M. El Majdoubi et du mémoire de maîtrise de G. Gbeuli.