Photooxydation et photostabilisation de polypropylene ignifuge par des derives bromes aromatiques

Photooxidation and photostabilisation of fire retarded polypropylene containing halogen-based compounds

• Auteur / Autrice : Christophe Sinturel
• Direction : Jean-Luc Gardette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Les perturbations apportees par des additifs a proprietes ignifugeantes (decabromodiphenyle oxyde et trioxyde d'antimoine), sur les mecanismes de photooxydation et de photostabilisation d'un copolymere polyphasique de propylene et d'ethylene ont ete etudiees. Les differentes formulations ont ete realisees par extrusion et injection, puis irradiees en enceinte de photovieillissement accelere sepap 12. 24, sous la forme de plaques de 3 mm de section, ou de films presentant des epaisseurs comprises entre 10 et 100 m. Les etudes qualitatives et quantitatives de l'oxydation (spectrophotometrie infrarouge, dosages chimiques et mesure de la consommation d'oxygene) ont montre que la stabilite des photoproduits d'oxydation primaires du polypropylene (hydroperoxydes) etait plus faible dans le cas des systemes ignifuges. La nature des photoproduits carbonyles reste cependant similaire. L'etude des aspects cinetiques de l'oxydation nous a permis de mettre en evidence une photosensibilite accrue du polypropylene ignifuge se manifestant par la disparition de la periode d'induction, et par une augmentation de la vitesse d'oxydation. Un mecanisme de photooxydation induit par les radicaux bromes issus de la degradation du derive brome au cours de l'irradiation est alors propose, conduisant a une vitesse d'amorcage elevee. Les effets d'antioxydants phenoliques et d'antioxydants redox (has) sur ces systemes ont egalement ete etudies. Un antagonisme fort entre le systeme d'ignifugation et les photostabilisants a ete observe. Dans le premiers cas, la vitesse d'amorcage elevee est a l'origine des mauvais resultats obtenus. En ce qui concerne l'inefficacite de has, nous avons mis en evidence la protonation du site actif de la molecule, inhibant les reactions conduisant aux formes actives du has. Compte tenu de ces resultats, une amelioration significative de la stabilite des systemes ignifuges a ete obtenue en utilisant un has presentant une basicite reduite.