Effet du Vieillissement et Analyse des Mécanismes du Comportement Mécanique et Tribologique d’un PEHD.

Abstract

Les matériaux polymères vieillissent sous l'impact de diverses agressions qui peuvent subir dans leur environnement d'usage telles que l’exposition aux rayonnements UV et la variation de température, ces deux facteurs peuvent entraîner une dégradation. Cette dégradation progressive de leurs propriétés physico-chimiques et mécaniques est un problème crucial pour de nombreuses applications, dont les canalisations. Dans le présent travail, nous avons étudié l’effet de deux types de vieillissement sur le comportement mécanique et tribologique du PEHD80 utilisé pour le transport de l’eau. Le premier est le vieillissement par irradiation ultraviolette, tandis que le deuxième par température. L'analyse thermique par DSC (Calorimétrie Différentielle à Balayage) a montré qu'en fonction du mode de vieillissement, la structure du PEHD80 évolue plus ou moins rapidement ce qui révèle une augmentation du taux de cristallinité du PEHD80 vieilli. Cette évolution est confirmée par des essais de traction et de résilience réalisés dans différentes conditions. Dans une première partie, nous avons réalisé des essais de traction sur des éprouvettes vieillies à différentes durées d’irradiation (200 h, 400 h, et 800 heures) et d’autres vieillies à différentes températures (-10 °C ,0 °C et 23 °C). Les résultats de l'étude montrent également que le module d’élasticité et la résistance à la rupture sont augmentés tandis que l’allongement à la rupture a diminué. Les essais de résilience sur éprouvettes avec ou sans entaille ont montré les effets possibles du vieillissement (soit par radiation UV ou par température) sur la résistance aux chocs du PEHD80.Nous avons constaté une nette diminution de cette résilience dans les deux cas. La seconde partie a été consacrée à une étude tribologique du PEHD80, où on a mis en évidence l’influence des paramètres tribologiques telles que la charge et la vitesse sur le comportement en frottement et à l’usure du PEHD80, et l’effet du vieillissement sur le comportement du matériau. Les résultats ont montré qu’une augmentation de la charge et de la vitesse accroit l’usure , l’influence du vieillissement par irradiation UV sur la perte en masse est plus significative que celle du vieillissement par température.