Comportement au choc d'assemblages "tôle / adhésif / tôle" : caractérisation physico-chimique des différents constituants et des joints collés après rupture

Behaviour of adhesive joints at high loading rates : physico-chemical characterization of the various components and of the adhesive joints after failure

• Auteur / Autrice : Delphine De Andria
• Direction : Bernard Desbat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

Ce travail concerne l'etude du comportement au choc d'assemblages tole/adhesif/tole, a travers la caracterisation physico-chimique des differents constituants et des joints colles apres rupture. La premiere partie, bibliographique, est consacree a une presentation des assemblages, de leurs constituants (tole galvanisee, adhesifs) et des differents mecanismes d'adhesion pouvant etre impliques aux interfaces polymere/substrat. Dans la deuxieme partie, nous presentons l'ensemble des techniques d'analyse physico-chimiques selectionnees pour cette etude en developpant plus particulierement la microscopie infrarouge, utilisee pour etudier les surfaces rompues. La caracterisation des constituants de l'assemblage est realisee dans la troisieme partie. Pour l'adhesif epoxyde, une evolution des concentrations relatives des groupements hydroxyles libres et en liaison hydrogene au sein du materiau reticule en fonction de la temperature a ete montree. Enfin, dans la derniere partie, les surfaces des joints rompus apres un cisaillement a grande vitesse ou apres un vieillissement accelere sont analysees. Les principaux resultats obtenus mettent en evidence l'existence d'une interphase, au voisinage de l'interface adhesif/tole, possedant des caracteristiques differentes de celles de l'adhesif massique. Dans le cas des polyurethannes, un phenomene de segregation partielle des segments rigides dans cette interphase est observe. Pour les resines epoxydes, une concentration importante de fonctions carboxyle et ether a proximite du substrat est montree. Ces fonctions forment des liaisons de type carboxylate monodendate avec la tole. Une analyse quantitative a permis d'estimer la presence d'une couche d'adhesif d'une epaisseur moyenne de quelques dizaines d'angstroms persistant sur les surfaces rompues des joints colles epais. Enfin, l'etude des echantillons suite a un vieillissement met en evidence deux phenomenes responsables de la degradation des interfaces: l'hydrolyse de l'adhesif et la corrosion du substrat metallique