Effet des additifs sur la structure cristalline du polyéthylène à basse densité (PEBD) irradiés par des rayonnements UV

¹ Université Badji Mokhtar Annaba Algérie
² Université d’El-tarf Algérie

Résumé

L’effet des rayons U V sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques du polyéthylène à basse densité (PEBD) et pigmenté avec des additifs dans différentes formulations ont été étudiées. Les échantillons ont été exposés au rayonnement U V émis par une lampe à xénon d’une puissance de 6000 W à une température de 46 °C pour différents temps. Un échantillon de référence a été pris pour la comparaison. A l’aide de la spectroscopie infrarouge FTIR et l’essai de traction, on a pu suivre les changements structuraux physico-chimiques et mécaniques. L’évolution des paramètres mécaniques (module d’élasticité, contrainte et allongement à la rupture) ainsi que l’évolution des groupements carbonylés sous l’effet des radiations UV sont discutées. L’allongement à la rupture diminue avec le temps d’exposition pour la plupart des formulations étudiées, sauf la formulation F4 (anti-oxydant/stabilisant) dont il y à une augmentation avec le temps. Par les RX, on a pu calculer le taux de cristallinité qui ont donné des valeurs élevées par rapport à d’autres ce qui est du probablement aux additifs ajoutés (chimassorb 81. Les résultats obtenus montrent que les additifs (stabilisants lumière et anti-oxydants) avec des concentrations appropriées donnent des améliorations fiables concernant le comportement mécanique et les propriétés physico-chimiques des échantillons du PEBD exposés au rayonnement UV.

Abstract

The effect of UV rays on the physico-chemical and mechanical properties of low density polyethylene (LDPE) and pigmented with additives in various formulations were examined. The samples were exposed to UV radiation emitted by a xenon lamp with a power of 6000 W at a temperature of 46 °C for different time of exposure. A reference sample was taken for comparison. Using infrared spectroscopy FTIR and tensile test, we were able to follow the physico-chemical and mechanical structure changes. The evolution of the mechanical parameters ( elasticity, stress and elongation at rupture) and the evolution of carbonyl groups under the effect of UV radiation were discussed. The elongation at rupture decreases with the time of exposure for most of the studied formulations, except the F4 formulation (antioxidant/ stabilizer) in which there was an increase over time. Using DSC and RX , we could calculate the degree of crystallinity which gave higher values compared to other values, and that it was probably due to the added additives ( Chimassorb 81). The results showed that the additives (light tabilizers and antioxidants) with appropriate concentrations gave reliable improvements to the mechanical behavior and the physic-chemical properties of the LDPE samples exposed to UV radiation.