Bastien Ledieu, Vieillissement en milieu antigel du polyamide 66 renforcé. Fibres de verre courtes pour l'appliction. Boite à eau de radiateur de refroidissement moteur, 09/12/2010.

Soutenance de M. Bastien LEDIEU prévue le 09/12/2010 à 14h30. Amphi Esquillan.

 

 

Résumé :Dans les conditions réelles d’utilisation à 130°C, la boîte à eau est susceptible de se dégrader au contact de l’antigel (mélange d’eau et de glycol). L’étude menée dans le cadre de cette thèse a pour objectif d’élucider les mécanismes de vieillissement du composite, constitutif de la boîte à eau, dans le milieu antigel. La démarche a consisté à étudier le polymère PA66 et le composite (PA66GF30) à plusieurs températures au contact des milieux eau, glycol et antigel séparément. Dans chacun des cas, l’évolution des propriétés d’utilisation, et en particulier des propriétés mécaniques, a été mise en relation avec les modifications de la structure chimique à l’échelle macromoléculaire en particulier. Ainsi, l’évolution des masses molaires, suivie par chromatographie d’exclusion stérique, s’est révélée pertinente et déterminante pour la compréhension des mécanismes de vieillissement. Dans le milieu eau, comme on s’y attend, c’est la réaction équilibrée d’hydrolyse, par coupures statistiques de chaînes, qui est responsable de  la fragilisation du matériau. Au contact du glycol, il n’y a pas de glycolyse à cette température. Seul le solvant absorbé conduit à une dégradation irréversible par désenchevêtrement des chaînes. Dans le milieu antigel, l’action combinée du vieillissement physique du glycol par désenchevêtrement des chaînes et du vieillissement chimique de l’eau par hydrolyse conduit à la ruine du matériau. Sa durée de vie dans l’antigel est plus courte que dans le milieu eau seul.

Mots clés : PA66, PA66GF30, eau, glycol, antigel, vieillissement chimique par hydrolyse, vieillissement physique par désenchevêtrement des chaînes, prédiction de durée de vie.

 

 

 

AGING IN WATER/GLYCOL MEDIUM OF POLYAMIDE 66 REINFORCED IN SHORT GLASS FIBERS FOR WATER END TANK OF RADIATOR APPLICATION

Abstract :In the real conditions in use at 130°C, the water end tank can degrade when exposed to frozen liquid (mixture of water and glycol). The purpose of this thesis is to describe the aging mechanism of the composite, composing the water end tank, exposed to frozen liquid. The approach consisted in studying the PA66 polymer and the composite (PA66GF30) at several temperatures in contact with water, glycol and frozen liquid medium separately.  In all cases, the evolution of the properties in use, and particularly the mechanical properties have been linked to the evolution of the chemical structure at the macromolecular scale. Therefore, the molar mass evolution, followed by steric exclusion chromatography, has been pertinent and determinant for the comprehension of aging mechanisms. Thus, in water medium and as expected, it’s the equilibrated hydrolysis reaction, by statistic chains scissions, which leads to the embrittlement of the material. At the glycol exposure, there isn’t glycolysis at the temperature considered, only the absorbed solvent leads to the irreversible degradation by chains disentanglement. In frozen liquid medium, the combined action of the physical aging of glycol by chains disentanglement and of water chemical aging by hydrolysis leads to the material collapse. Its lifetime in frozen liquid is shorter than in pure water medium.

Keywords : PA66, PA66GF30, water, glycol, frozen liquid, chemical aging by hydrolysis, physical aging by chains disentanglement, lifetime prediction.

 

Groupe(s) de recherche lié(s): 
Vieillissement des Matériaux Organiques