Apport de la technique PDMS à l'étude des modifications induites dans des polymères utilisés en ambiance nucléaire

Contribution of the pdms technique to study the modifications induced in polymers used in nuclear environement

• Auteur / Autrice : Bilal Nsouli
• Direction : Jean-Paul Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Analyse physicochimique. Chimie analytique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Thomas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Irradiation

Argon

Spectrométrie de masse à temps de vol

Émission ionique secondaire

Spectrométrie de masse de désorption de plasmas

Polymères -- Détérioration

Résumé

La technique pdms (particle induced desorption mass spectrometry) utilisant la detection tof (time-of-flight) est l'outil essentiel de cette etude sur la degradation de polymeres en ambiance nucleaire. On a donc utilise des ions ar de 9 mev pour initier l'emission ionique secondaire et l'etude a ete menee a travers deux cas illustrant deux contraintes typiques de cet environnement nucleaire. Le premier cas concerne l'etude des modifications structurales induites par irradiation gamma dans une resine echangeuse d'ions metalliques specifiques d'effluents nucleaires, la poly(4-vinylpyridine) ou p-4vp. Dans un tel materiau l'emission des fragments negatifs est particulierement sensible aux modifications structurales consecutives a l'irradiation. L'interpretation que l'on fait des mecanismes de degradation rend coherent un ensemble de mesures physiques difficiles a realiser sur un tel materiau insoluble et infusible (ir, rpe, tga, dma, etc). Ces interpretations sur les scissions et recombinaisons permettent aussi de mettre en evidence les differents modes de depot d'energie d'ions dans ce materiau et d'expliquer certaines differences entre sims statique et pdms. La seconde etude est relative au vieillissement thermique d'un elastomere thermoplastique a base de poly(ethylene co methylacrylate co acide methacrylique) utilise dans la realisation de joints de vanne fonctionnant a haute temperature. Une premiere approche des consequences de la thermo-oxydation a consiste a suivre le phenomene sur les composants de base, du copolymere aux homopolymeres, sans oublier les additifs. Ce dernier point est important car une couche superficielle de lubrifiant peut masquer les phenomenes de rearrangement conformationnel qui semble se manifester dans les premieres heures de recuit (predominance de blocs de pe en surface). La aussi l'information pdms est importante pour concilier les resultats de sims statique et d'esca, en permettant de sonder des profondeurs intermediaires entre celles couvertes par ces techniques