Etude physico-chimique du traitement de surface par irradiation u. V. De materiaux composites

Physico-chemical study of the surface obtained by u. V. Irradiation of composite materials

• Auteur / Autrice : Isabelle Vérilhac
• Direction : René Erre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Le traitement de surface par rayonnement ultraviolet de materiaux composites s. M. C. (sheet molding compound) a matrice polyester engendre une modification physico-chimique de la surface. L'accent sera porte sur la caracterisation et la reactivite de surface de ces materiaux. Les objectifs industriels sont l'amelioration de l'adherence de la couche d'appret sur le smc et l'optimisation du procede. Pour cela, une etude fine des mecanismes mis en jeu lors de l'irradiation sous le rayonnement ultraviolet est apprehendee. La complementarite des techniques d'analyse (mesure de mouillabilite, m. E. B. , i. R. -a. T. R. , x. P. S. , r. P. E. ) a permis d'obtenir une vision globale des echantillons, allant de l'aspect morphologique aux proprietes de reactivite. La correlation des differents resultats a permis de determiner un rendement optimal du traitement de surface pour des energies d'insolation comprises entre 8 et 10j/cm2. Celles-ci sont suffisantes pour obtenir l'adherence et eviter le developpement d'une structure ecaille par exces d'irradiation. Les resultats x. P. S. Mettent en evidence l'evolution des liaisons chimiques de surface avec l'augmentation des groupements oxygenes c-o, c=o, coooh. La fonctionnalisation se stabilise a une valeur limite du rapport atomique c/o egale a 2. Des insolations in-situ dans la chambre d'analyse du spectrometre et sous atmosphere controlee d'oxygene comparees aux insolations a l'air, suggerent deux processus simultanes: ? la physisorbtion de molecules d'eau genere une disponibilite sterique qui va bloquer l'equation du type norrish i, diminuant ainsi la probabilite de depart en co et co#2 et modifiant la competition entre les differents mecanismes reactionnels. ? le second processus decoule de la cinetique des gaz: une pression d'oxygene (0,5mbar) suffisante par ailleurs pour creer des langmuirs d'oxygene absorbe a la surface, n'a en definitive qu'un rendement statistiquement tres faible dans la fonctionnalisation de cette surface