Contribution à l'étude de l'adhérence acier/polymère par la mise en oeuvre de traitements de surfaces par plasma froid basse fréquence (2. 5kHz)

A contribution to the study of steel-polymer adhesion by surface treatment from low frequency plasma

• Auteur / Autrice : Hervé Guézénoc
• Direction : Yvan Ségui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères -- interfaces -- thèses

Surfaces (technologie) -- Analyse

Adhésion (physique)

Revêtements protecteurs

Acier

Plasmas froids

Résumé

L'association d'un acier avec une poly(olefine) interesse de nos jours bon nombre de domaines industriels (siderurgie, industrie automobile,) pour ses multiples applications (film anti-corrosion, isolation electrique et phonique,). La conception d'un tel assemblage necessite cependant des proprietes de surface adaptees (mouillabilite), tout en ayant des qualites mecaniques interessantes. Dans cette presente etude, il s'agit d'analyser dans un premier temps l'action d'un plasma froid basse frequence sur un film de polypropylene en terme d'energie et d'oxydation de surface en vue d'ameliorer l'adhesion du polymere vis-a-vis de l'acier. La modification de surface est assuree soit par greffage de fonctions oxygenees a partir de gaz reactifs (o#2, h#2o), soit par depot plasma a partir d'un monomere polymerisable, l'acrylonitrile (an). Parallelement, afin de mieux caracteriser le plasma et, par la meme, mieux controler l'interaction plasma-surface, des mesures de sondes electrostatiques dans la phase gazeuse ont ete realisees. Une approche electrique de la decharge a par ailleurs permis de caracteriser son impedance complexe en fonction de la pression. Dans un second temps, il a ete procede a la realisation et a la caracterisation de l'interface du couple acier-polymere. S'agissant de sa realisation, un dispositif experimental original a permis a la fois le traitement plasma et l'assemblage mecanique acier/polymere/acier par pressage a chaud en atmosphere controlee (sous vide ou a l'air ambiant). L'influence du milieu environnant a ainsi ete mise en evidence, lors de l'assemblage, sur la tenue mecanique de l'interface acier-polymere. La reponse electrique du couple acier/pp a enfin ete examinee. Des mesures de pertes dielectriques ont en effet mis en evidence une relation interessante entre les proprietes electriques et les proprietes adhesives des assemblages, d'une part, et les proprietes dielectriques et la nature de l'interface, d'autre part. Un modele electrique base sur cette derniere relation a egalement ete propose. Cette partie a finalement montre l'interet des mesures electriques comme test d'evaluation non destructif de l'adhesion a l'interface acier-pp