Etude par micro-échographie de gradients de réticulation dans les photopolymères

Study of crosslinking gradients in photopolymers by microechography

• Auteur / Autrice : Jean-Pierre Gonnet
• Direction : Daniel-Joseph Lougnot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Franche-comté. UFR des Sciences, Techniques et Gestion de l'Industrie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie ultrasonore

Réticulation (polymérisation)

Photopolymères

Résumé

L'objectif de ce travail consistait en l'étude par méthode acoustique de la réticulation des photopolymères. Le taux de réticulation conditionne les propriétés mécaniques locales du matériau, c'est pourquoi le choix de la technique s'est porté sur la micro-échographie basse fréquence, puisqu'elle permet le tracé d'images acoustiques représentatives des propriétés de la surface de l'objet étudié. Ces images sont issues de l'affectation d'une échelle de couleurs aux valeurs de la tension de sortie du transducteur piézo-électrique. Cette tension dépendant non seulement des propriétés mécaniques de la surface, mais aussi de l'influence des variations du relief de celle-ci, la procédure initiale d'enregistrement a été optimisée pour conduire à des images effectivement représentatives des propriétés mécaniques de la surface, donc de la structure, et par conséquent du taux de réticulation. Expérimentalement, cette nouvelle procédure a révélé les performances de la micro-échographie pour le contrôle des gradients de réticulation dans différents échantillons photopolymères, en fonction soit de la dose lumineuse qu'ils ont reçues, soit de l'information contenue dans divers masques d'amplitude. Cette technique s'avère également bien adaptée à la caractérisation de la forme de ce type de matériau, conduisant ainsi à des tracés topographiques de surfaces.

The purpose of this work was the characterization by an acoustic technique of crosslinking gradients in photopolymers. The crosslinking rate governs the mechanical properties of the material at the local scale. Low-frequency microechography was chosen because this technique provides acoustic images of the fluctuation of local mechanical properties. These images are displayed with a colour scale corresponding to the outpout voltage of the piezoelectric transducer. This voltage not only depends on the mechanical properties of the surface under investigation but also on the shape of its relief. The initial recording sequence was optimized so as to generate acoustic images that represent the mechanical properties of the surface and of the underlying structure. It provides thus, a means for evaluating the crosslinking density. Experimentally, this new sequence emphasizes the interst of microechography for the study of crosslinking gradients in several photopolymer samples. In particular, it prooved very usefulfor the visualization of patterns of crosslinking density resulting from spacially controled illumination. In addition, this technique turns out to be a well suited means for the characterization of the shape of this type of materials, since it permits topographic plotting.