Etude de l'impact des vieillissements photochimique, thermique et climatique sur les propriétés d'aspect de polypropylènes teintés masse colorés

Study of impact of photochemical, thermal and climatic aging on appearance properties of mass-coloured polypropylene

• Auteur / Autrice : Camille Rouillon
• Direction : Pierre-Olivier Bussière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-Physique
• Date : Soutenance le 07/12/2015
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : (ICCF) Institut de Chimie de Clermont-Ferrand
• Jury : Président / Présidente : Pascal Wong-Wah-Chung
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Olivier Bussière, Jean-Luc Gardette
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bruno Fayolle, Laurent Chazeau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détérioration

Polypropylène

Mots clés libres

Polypropylène

Photo-oxydation

Dégradation

Indice Carbonyle

Pigments organiques

Teinté masse

Boucliers et pièces extérieurs de carrosserie automobile

Propriétés d’aspect

Talc

Polypropylene

Photo-oxidation

Ageing

Carbonyl Index

Organic pigments

Mass coloured

Bumpers and exterior body part of a car

Appearance properties

Talc

Résumé

Sous l’impact de contraintes photochimiques, thermiques, et hydrolytiques, les polymères subissent une dégradation souvent irréversible de leurs propriétés fonctionnelles. L’étude des mécanismes à l’origine de cette dégradation est indispensable pour la compréhension des phénomènes mis en jeu à toutes les échelles et pour la prévision de la durée de vie du matériau. L’enjeu de cette thèse est de comprendre les mécanismes à l’origine de la perte des propriétés d’aspect de matériaux en polypropylène teinté dans la masse soumis à un vieillissement photochimique, en suivant une approche multi-échelles et multi-critères. La composition des matériaux a été progressivement complexifiée au cours de l’étude, afin de pouvoir comprendre l’influence de l’ajout de pigments organiques, de stabilisants, et de talc, sur les modifications d’aspect des pièces sous irradiation. Grâce aux résultats obtenus et aux valeurs-seuils alors définies pour chaque critère de dégradation identifié, un modèle analytique d’étude du vieillissement de pièces en polypropylène teinté dans la masse a pu être proposé.

Under photochemical, thermal and hydrolytic stresses, polymers undergo an often-irreversible degradation of their functional properties. The study of the mechanisms governing the degradation of the properties is important, and understanding the involved phenomena at every scale is mandatory to predict the material lifetime. This PhD thesis aims at understanding the mechanisms underlying the loss of appearance properties of mass coloured polypropylene materials, using a multi-scale and multi-criteria approach. Formulations were progressively made more complex during this study, in order to understand the influence of organic pigments, stabilizers, and talc, on the appearance changes of the material under exposure. Thanks to the obtained results and to the threshold values determined for each identified criterion during degradation monitoring, an analytical model to study mass coloured polypropylene ageing could be proposed.