Academic literature on the topic 'Réticulation sous rayonnement UV'

L’exposition aux irradiations solaires n’est pas sans risque sur la santé bien que l’homme lui attribue des effets bénéfiques pour l’organisme et une source d’embellissement pour les adeptes du bronzage. Des irradiations électromagnétiques du soleil, les rayons ultraviolets (UV) sont les plus dangereux pour l’organisme malgré qu’ils soient derrière la transformation du 7-déshydrocholestérol en cholécalciférol (D3), une vitamine impliquée grandement dans le métabolisme phosphocalcique. Les innombrables effets délétères que provoque le rayonnement solaire peuvent être d’apparition précoce, retardée ou à long terme ; ils peuvent être bénins comme l’effet coup de soleil ou graves à l’image du cancer de la peau. La réactivité du revêtement cutané vis-à-vis des rayons UV solaires varie avec le phototype qui se trouve sous l’influence de facteur génétique conditionnant la qualité et la quantité de la mélanine synthétisée par les mélanocytes.

L’entreprise Chomarat produit des feuilles en polyoléfine pour les revêtements intérieurs de voitures. Ces feuilles sont grainées afin de leur donner un aspect de surface particulier qui constitue un élément psychosensoriel important pour le consommateur. Les feuilles grainées doivent être thermoformées afin de pouvoir leur imprimer la forme de la structure rigide qui les supportera. L’étape de thermoformage se déroule à haute température et constitue de ce fait une étape critique du processus. En effet, lors de la déformation en température, l’étirement du matériau tend à déformer le grain de façon non homogène, voire à le faire disparaître. Pour obtenir des matériaux avec une bonne tenue du grain, les feuilles grainées sont partiellement réticulées. Ce travail de thèse vise à développer des formulations réticulables répondant à cette problématique. Deux voies de réticulation ont été envisagées : la réticulation par irradiation sous faisceau d’électrons et ou par insolation UV. Cette dernière méthode de réticulation est totalement novatrice dans ce domaine industriel. Les terpolymères éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) présentent des caractéristiques favorisant la réticulation. L’effet de l’irradiation (EB ou UV) sur ces élastomères, ainsi que leurs mélanges avec du polypropylène (PP), a été étudiée. Les caractérisations ont principalement été menées par des mesures de rhéologie, des mesures de taux de gel et des calculs de densité de réticulation. Dans un premier temps, seule l’irradiation EB a été testée, sur des EPDM ainsi que sur d’autres types d’élastomères. Ensuite, les effets de l’irradiation UV ont été étudiés à travers la mise en place d’une étude modèle sur des oligomères de faibles masses choisis pour simuler le comportement des doubles liaisons des EPDM. La composition des différentes formulations étudiées comprenait donc un oligomère, un monomère multifonctionnel et un photoamorceur permettant la photoréticulation. Suite à cette étude, les meilleurs couples « photoamorceur / agent de réticulation » ont été transposés à des EPDM, d’abord en utilisant un EPDM de faible masse molaire puis un EPDM de haute masse molaire utilisé couramment dans les formulations au niveau industriel. Enfin, l’ajout du PP et en dernier lieu l’ajout de pigments et d’agents anti-UV ont été étudiés sur l’efficacité de la photoréticulation
The Chomarat company manufactures polyolefin based sheets for automotive parts. These sheets are grained in order to give them a particular surface pattern which represents an important psycho-sensory aspect for consumers. The grained sheets must be thermoformed to give them the shape of the rigid structure on which they will be set in place. The thermoforming step is proceeded at high temperature and is therefore a critical step of this process. Indeed, while being deformed in temperature, the stretching of the material tends to distort the grained pattern in a non-homogeneous way and even to cancel it. In order to obtain materials that give an acceptable retention of the pattern after being thermoformed, the grained sheet must be partially crosslinked. This thesis work aims to develop crosslinkable formulations that are able to achieve this challenge. Two crosslinking methods have been considered: crosslinking using electron beam (EB) irradiation or UV irradiation. This last method is a pioneering crosslinking pathway in this industrial field. Terpolymers of ethylene-propylene-diene monomers (EPDM) have chemical structures that promote crosslinking. The effect of irradiation (EB or UV) on these elastomers, as well as on their blends with polypropylene (PP) have been studied. The characterisations have been mainly monitored using rheological measurements, gel contents measurements and crosslinking densities calculations. Firstly, only the effects of EB irradiation on EPDM and other types of elastomers have been investigated. Then, the effects of UV irradiation have been studied through a modelling study on low mass oligomers chosen to mimic the behaviour of EPDM double bonds. The different formulations studied were composed of an oligomer, a multifunctional monomer acting as a crosslinker and a photoinitiator allowing the crosslinking. Following this study, the best photoinitiator/crosslinking agent couples were transposed to EPDM, using firstly a low mass EPDM then a high mass one frequently used in formulations in industrial fields. At last, the effects on the photocrosslinking efficiency of adding first PP then pigments and anti-UV agents have been examined

L'objectif de ce travail est de comprendre et améliorer les propriétés mécaniques de matériaux amylacés plastifiés contenant divers additifs. La méthode employée s'appuie sur un outil de comparaison graphique contrainte et allongement à rupture : chaque matériau formulé est évalué par rapport à une famille de matériaux dont les propriétés mécaniques sont établies à 57 % H. R. à partir d'amidon plastifié à différents taux. C'est sur ce principe que sont testées dans un premier temps, des formulations classiques reproduisant les approches de la littérature (conditions d'élaboration et de tests homogènes). Il est constaté un lissage des performances mécaniques qui s'identifient à celle d'une famille de matériaux amylacés obtenue par simple plastification. Les stratégies développées dans ce travail s'axent principalement sur (1) la modification de la distribution de masse du système par (i) ajout (physique, greffage) de polymères compatibles linéaires de type PVA (création d'enchevêtrement physiques favorisant les interactions longues distances), par (ii) photorallongement de l'amidon en solution et sur (2) la substitution du plastifiant (glycérol) par un plastifiant oligomère (PVA) minimisant la formation de clusters et développant des interactions moyennes distances. La modification de la distribution de masse conduit généralement à une augmentation de l'allongement à rupture sans perte importante en contrainte et la plastification par oligomère PVA permet d'augmenter notablement la contrainte à rupture. Ces stratégies ont impliqué principalement l'utilisation de l'alcool polyvinylique en mélange à l'amidon. Outre les propriétés mécaniques, les interactions privilégiées entre amidon et PVA conduisent à des comportements particuliers : diminution drastique de l'hydrophilie, plus haute réactivité à des mélanges sous rayonnement UV
The aim of this study was to understand and improve mechanical properties of plasticized starch based-materials in the presence of low amounts of additives. The methodology used relied on the use of a graphic allowing the comparison of ultimate strength and strain : each material is compared to a family of material which mechanical properties are drawn up from different plasticized starches at 57 % R. H. In the first time, classical formulations described in the literature (in comparable conditions) have been tested. A smoothing of mechanical performances which are similar to simple plasticized starch based-material family has been noted. Strategies developped in this work are based on (1) modification of molecular weight distribution by (i) adding (physical, grafted) linear compatible polymers as PVA (creation of physical entanglements favouring long distance interactions), by (ii) " photolengthening " soluble starch and on (2) substitution of the plasticizer (glycerol) by a plasticizing oligomer (PVA) minimising the formation of clusters and developing average distance interactions. The modification of distribution lead to a general improvement of ultimate strain without important loss of strength. The plasticization by PVA allows an appreciable increase of ultimate strength. These strategies have principally involved PVA use in blend with starch. Except for mechanical properties, preferential interactions between starch and PVA lead to unusual behaviours : drastic diminution of hydrophily, higher reactivity of the blend under UV irradiation

Le memoire porte sur l'activation par les micro-ondes (2,45 ghz) de la reaction de reticulation de resines polyester insature en presence de styrene et d'amorceurs radicalaires. Il comporte quatre parties principales: la premiere correspond a des rappels generaux sur la reticulation des polyesters insatures; la seconde decrit les appareillages et les produits chimiques utilises; la troisieme presente les resultats des travaux effectues successivement sur l'activation de la reticulation sous micro-ondes fonctionnant en modes continu et pulse, sur le comportement sous rayonnement micro-onde de resines polyesters prealablement reticulee, et sur la reticulation par action simultanee des rayonnements micro-onde et ultra-violet; la quatrieme partie, intitulee conclusion, propose des orientations pour la poursuite des travaux ayant fait l'objet de cette these

Le smog photochimique est un phénomène qui prend de l'ampleur dans les grandes villes industrialisées. Il est la cause de plusieurs maladies respiratoires. Son apparition provient majoritairement des polluants émis par les véhicules automobiles, soit les hydrocarbures et les oxydes d'azote. Le rayonnement du soleil interagit avec ces espèces chimiques et le dioxygène présent dans l'atmosphère pour mener à une production d'ozone troposphérique importante. L'ozone en basse altitude endommage les écosystèmes et est nocif pour la santé humaine. Le sujet de recherche est d'abord axé sur la réaction limitante du processus qui crée le smog photochimique : la photolyse du dioxyde d'azote. Quoique cette réaction est assez bien connue dans la littérature en phase gazeuse, les données expérimentales en phase condensée sont manquantes. Les travaux ont été effectués dans le but de combler le manque d'information à ce sujet. En premier lieu, les conditions optimales pour l'isolation du NO[indice inférieur 2] par matrice de gaz rare ont été déterminées. Par la suite, l'irradiation des échantillons du mélange NO[indice inférieur 2] et gaz rare a été effectuée. Par spectroscopie infrarouge à angle rasant, il a été possible de suivre l'évolution de la destruction des molécules de NO[indice inférieur 2] en fonction du temps. Différentes hypothèses sont émises afin d'interpréter les données de cinétique obtenues. Ces hypothèses sont alors testées à partir d'expériences sous-jacentes ou expliquées selon des principes théoriques. Finalement, un modèle exprimant le profil du champ électrique à l'intérieur de films minces a été construit. Ce modèle s'inspire des effets d'interférences observés par spectroscopie d'absorption-réflexion. En guise de conclusion, une proposition d'expérience pour supporter le modèle du champ électrique est décrite. La portée du modèle s'étend à tous les processus impliquant un rayonnement lumineux sur une surface réfléchissante. Bien qu'il serve principalement à expliquer le taux de photolyse observé dans le cadre du projet de maîtrise, le modèle est applicable à plusieurs spectroscopies en réflexion.

Etude de la polymérisation radiochimique (rayon gamma) de l'acrylamide en présence de vinylcarbazole. Etude de la polymérisation photochimique (U. V. ) en présence de benzophénones solubles dans l'eau. Etude du mécanisme d'amorçage

Cette thèse concerne l'étude de l'interaction entre un rayonnement laser à excimères KrF (248 nm) et deux céramiques, le nitrure de silicium (Si3N4) et le nitrure d'aluminium (AIN). Ces matériaux aux propriétés technologiques attractives (excellentes propriétés thermo-mécaniques pour Si3N4, conductivité thermique élevée et grande résistivité électrique pour AIN) ont de nombreuses applications en mécanique, électronique et micro-électronique. Leurs utilisations sont cependant encore limitées, en raison notamment d'une qualité de surface insuffisante et de difficultés d'usinage. L'étude des potentialités du laser UV dans leur traitement de surface relève donc, dans ce contexte, d'un grand intérêt. Différentes analyses morphologiques et physico-chimiques des matériaux (MEB, MET, spectroscopie Auger. . . ) ont été combinées afin de caractériser les modifications induites suivant les conditions d'irradiation (fluence et nombre de tirs laser, environnement gazeux). Un code numérique modélisant les phénomènes thermiques générés par l'irradiation laser a également été utilisé. Grâce aux calculs donnant l'évolution de la température à la surface des matériaux pendant l'interaction, la formation des cônes à faible fluence sur Si3N4 a pu être ainsi expliquée, comme l'inhomogénéité en épaisseur de la couche métallique créée par insolation laser d'AIN

Les réseaux de polymères interpénétrés (IPNs) combinent les propriétés de leurs différents composants. Ils possèdent une bonne résistance thermique, mécanique et chimique, et s’avèrent très intéressants pour pallier les inconvénients des réseaux homopolymères. Une méthode de synthèse rapide et efficace fait appel à la photopolymérisation. Les IPNs photopolymérisés sont donc très attractifs pour l’obtention de revêtements industriels présentant des propriétés de surface avancées. Cette thèse porte sur la réalisation de revêtements hydrophobes présentant des propriétés d’auto-régénération suite à un endommagement. Le concept mis en œuvre repose sur la ségrégation vers la surface de groupements fonctionnels liés chimiquement à un réseau IPN photopolymère, par différence de tension superficielle entre la surface et l’intérieur du matériau. L’auto-régénération de la fonctionnalité de surface nécessite une distribution homogène et une mobilité suffisante des groupements fonctionnels dans la matrice polymère. Des surfaces auto-régénérantes basées sur un réseau acrylate photopolymérisé ont d’abord été développées afin de démontrer la faisabilité du concept. Des IPNs photopolymérisés sous lumière UV et naturelle, combinant deux polymères (acrylates et époxydes) possédant des Tgs faibles et élevées (auto-régénération combinée avec résistance mécanique), et présentant des morphologies différentes ont ensuite été étudiés. Des surfaces auto-régénérantes possédant une Tg plus élevée compatible avec des applications industrielles ont été obtenues
Interpenetrating polymer networks (IPNs) combine properties of their different components. They exhibit high mechanical strength, good thermal stability and chemical resistance. They are thus interesting to overcome the limitations of stand-alone networks. One of the easy and efficient ways to produce IPNs involves light curing. Considering these features, photocured IPNs are very attractive materials for functional polymeric surfaces in the coating industry. This thesis reports the development of hydrophobic coatings showing self-replenishing properties upon surface damage. This concept relies on the segregation of functional groups chemically bound to a light-cured IPN network towards the surface, thanks to the energy difference between surface and bulk. Surface functionality self-repairing mechanism requires a homogeneous distribution and a sufficient mobility of functional groups in the polymeric network. Self-replenishing hydrophobic surfaces based on a UV-cured acrylate network have been firstly developed in order to demonstrate the proof of concept. In a second part, UV and visible-light cured IPNs combining two polymers (acrylates and epoxides) with low and high Tgs (self-replenishing together with mechanical resistance), showing different morphologies have been investigated. Finally, self-replenishing hydrophobic surfaces with enhanced Tg more suitable for industrial applications have been obtained

L'oxyde d'indium, transparent dans le domaine du visible, peut devenir conducteur électrique par création de lacunes d'oxygène et/ou par dopage à l'étain (ITO). Déposé en couches minces par pulvérisation cathodique RF à température ambiante, il est compatible avec des supports organiques souples. Dans une première partie, nous décrivons les méthodes de caractérisation mises en place. Nous précisons et discutons les propriétés structurales, électriques et optiques de nos couches optimisées amorphes. Leurs performances sont comparables à celles des meilleures couches polycristallines d'ITO, classiquement obtenues à température élevée. Nous examinons ensuite l'interaction de ces couches avec les rayonnements UV. Le faisceau d'un laser à excimères permet d'y transférer la géométrie désirée par ablation, sans recours à une photolithographie standard. Le recuit et la cristallisation par laser, à plus faibles fluences, sont comparés à un recuit standard au four. Nous mettons enfin en évidence le rôle du rayonnement UV dans le contrôle des réactions de surface, principalement avec l'eau. Nous présentons l'action des très faibles fluences UV sur les caractéristiques électriques des couches d'ITO.

Les cinetiques de reticulation et de sechage d'une peinture modele de type epoxy-amine a base aqueuse ont ete etudiees sous rayonnement infrarouge court. Cette peinture a ete formulee au laboratoire. Elle se presente en deux pots, sous forme d'une emulsion de monomeres epoxy de type dgeba, d'une part, et d'un durcisseur de type amine primaire, d'autre part. Differentes methodes classiques d'analyse ont ete utilisees pour l'etude de la reticulation. Ces methodes ont ete adaptees a l'etude de films en couche mince (entre 50 et 150 m). De plus, une methode moins classique, la microdielectrometrie nous a permis de suivre l'evolution de la polymerisation en continu et in situ a l'interieur de l'etuve. Nous avons decrit l'influence de l'eau sur la polymerisation. Un modele auto-catalytique de deuxieme ordre a permis de decrire correctement la cinetique de polymerisation. Les constantes cinetiques sont du meme ordre de grandeur que celles issues de la litterature. Par ailleurs, un sechoir a ete mis au point au laboratoire pour l'etude de la cinetique de sechage sous rayonnement infrarouge. Nous avons etudie l'influence de differents parametres sur la cinetique d'evaporation de l'eau sous rayonnement infrarouge pur (densite de flux, epaisseur du film, vitesse de montee en temperature. . . ). L'influence de la vitesse de l'air en sechage mixte a egalement ete observee. Un modele diffusif obeissant a la loi de fick nous a permis de simuler correctement les phenomenes etudies. Un bilan thermique global a permis de modeliser l'evolution de la temperature. Le coefficient de diffusion de l'eau dans le film de peinture depend de la temperature et de l'humidite. La dependance en temperature de type arrhenius montre une energie d'activation de 26,4 kj. Mol#-#1. Cette valeur est du meme ordre de grandeur que les valeurs de la litterature.