Comment l'impact des températures peut affecter les valeurs de performance des polymères hautement réticulés

Dans le domaine des polymères plastiques, il y a ceux classables comme réticulés et ceux définis comme linéaires ou ramifiés, qui expriment des différences substantielles dans la distribution et la connexion entre les points des molécules.

Un polymère "réticulé" peut donc être défini s'il y en a deux ou plus lignes reliant deux points quelconques de sa molécule, tandis qu'un polymère "linéaire" ou "ramifié" peut être défini s'il n'y a pas de chaînes latérales dirigées en deux points ou plus.

La caractéristique des chaînes réticulées est qu'elles sont reliées entre elles par des liaisons covalentes, ayant une énergie de liaison égale à celle des atomes sur les chaînes et ne sont donc pas indépendants les uns des autres.

Pour cette raison, un polymère réticulé est généralement un plastique rigide, qui se décompose ou brûle lorsqu'il est chauffé, au lieu de se ramollir et de fondre comme un polymère linéaire ou ramifié.

En effet, alors qu'un élastomère, soumis à une température ambiante normale exprime le point de ramollissement, les polymères réticulés restent rigides en conditions thermiques environnemental, mais aussi à des températures plus élevées, jusqu'à atteindre un niveau thermique qui provoque sa dégradation.

Par conséquent, si un polymère réticulé est soumis à des températures supérieures à 200 °C, il est facile de créer le phénomène de dégradation qui rend le polymère difficile à utiliser, à parallèlement, il a été constaté que l'ajout de charges améliore la résistance thermique du composé.

L'influence de la température agit facilement sur les polymères linéaires, mais ne trouve pas une grande réponse sur les réticulés, cela est dû à la une réticulation dense qui caractérise la structure polymérique qui empêche tout mouvement moléculaire pouvant entraîner de grandes déformations.

À des températures élevées, les polymères densément réticulés peuvent présenter des phénomènes viscoélastiques mais, en même temps, des réactions chimiques se produisent qui altèrent la structure du matériau.

La raison pour laquelle des réticulations sont souvent créées est que les polymères linéaires ne sont pas assez solides pour certaines applications qui nécessitent une résistance particulière ou une grande élasticité. Dans ces cas, des réticulations sont créées entre les chaînes pour obtenir des polymères réticulés plus résistants, mais qui ne sont plus remodelables par fusion.

En ce qui concerne le comportement mécanique d'un polymère densément réticulé, comme les résines phénoliques, celles-ci auront des réactions différentes et opposées, par exemple , par rapport aux élastomères.

Le diagramme contrainte-déformation en traction des polymères densément réticulés indique donc toujours un comportement fragile, avec de faibles allongements à la rupture et des résistances à la traction élevées.

En réalité, il faut également considérer que les polymères densément réticulés qui sont sur le marché peuvent également contenir des quantités de charges de différents types , comme la cellulose, les déchets de coton, la farine de bois, la fibre de verre et bien d'autres, dont l'étude du comportement mécanique n'est pas toujours simple à appréhender.

Traduction automatique. Nous nous excusons pour toute inexactitude. Article original en italien.