Etude du vieillissement d'un polymere conducteur

Abstract

Ce travail porte sur l'étude expérimentale du vieillissement d'un polymère conducteur en suivant son comportement électrique sous les effets d’une pression mécanique et l’exposition à la lumière ultraviolette (UV). Dans la première partie, le comportement des conductivités transversale et longitudinale du polyéthylène haute densité chargé au noir de carbone sous une pression a été étudié respectivement par la méthode des deux contacts et la méthode des quatre contacts. Initialement, la conductivité longitudinale augmente rapidement et la conductivité transversale reste constante. Cette partie correspondre à la zone d’élasticité de matériau où la matrice seulement se déformerait sans effet observable sur les grains de noir de carbone. Par contre, dans la seconde étape, la conductivité longitudinale reste constante et la conductivité transversale augmente linéairement avec la pression. Cette augmentation de la conductivité peut s’expliquer par le fait que l’écrasement de l’échantillon mène vers l’apparition de chemins de percolation plus courts par la mise en contact de plusieurs particules de noir de carbone entre-elles. Au delà de 44 bars, le matériau commence à s’effriter. La seconde partie fait l'objet d'une étude expérimentale du vieillissement du polyéthylène haute densité chargé au noir de carbone par son exposition à la lumière ultraviolette (UV). Les conductivités transversale et longitudinale caractérisées respectivement par la méthode des deux contacts et la méthode des quatre contacts ont montré que la conductivité électrique disparaît quasiment après une exposition de 20 heures à la lumière ultraviolette. Ce comportement pourrait s’expliquer par le fait que l’irradiation UV donne naissance à un phénomène de réticulation qui devient de plus en plus important avec le temps d’exposition. Cette réticulation détruit les chemins conducteurs et modifie le taux de cristallinité des échantillons. Ces deux effets agissent simultanément sur des paramètres intervenant dans la conductivité du matériau.