Caractérisation des polymères par spectrométrie optique

1 - Spectrométrie infrarouge

• 1.1 - Instrumentation
  Figure 1 - Schéma simplifié d’un spectromètre infrarouge Figure 2 - Schéma d’un interféromètre de Michelson Figure 3 - Analyse par spectrométrie IRTF Figure 4 - Élément de réflexion interne Figure 5 - Schéma de principe de la réflexion-absorption Figure 6 - Schéma de la cellule photoacoustique Tableau 1
• 1.2 - Exemples d’applications de la spectrophotométrie infrarouge à l’échelle macroscopique
  Figure 7 - Spectres infrarouges de quelques polymères usuels Figure 8 - Spectres ATR d’un élastomère chargé (30 % de noir de carbone) Figure 9 - Mise en évidence de plastifiants, charges et additifs Figure 10 - Dosage du taux de motifs d’acétate de vinyle dans des copolymères d’éthylène et d’acétate de vinyle
• 1.3 - Exemples d’applications de la spectrophotométrie infrarouge à l’étude de systèmes hétérogènes
  Figure 11 - Découpe au microtome d’un polymère multicouche pour analyse par microspectrométrie infrarouge Figure 12 - Spectre d’un échantillon multicouche analysé par microspectrophotométrie infrarouge Figure 13 - Profil d’oxydation déterminé par microspectro- photométrie infrarouge (épaisseur de la coupe 100 µm) d’une plaque de polypropylène (épaisseur 3 mm) soumise à un photovieillissement Figure 14 - Spectre photoacoustique réalisé sur la plaque de polypropylène analysé en microspectrométrie (cf. figure )
• 1.4 - Autres applications

2 - Spectrométrie Raman

• 2.1 - Instrumentation
  Figure 15 - Principe d’un spectromètre Raman
• 2.2 - Avantages et difficultés de la méthode
• 2.3 - Quelques exemples d’application aux polymères
  Figure 16 - Spectre Raman (excitation AR+) d’un échantillon de polybutadiène Figure 17 - Spectre Raman TF d’un échantillon de terpolymère (le diène est, dans ce cas, du norbornène) Figure 18 - Spectre Raman TF d’un copolymère ABS Figure 19 - SL3769362-web Figure 20 - Spectre Raman TF du polystyrène Figure 21 - Spectre Raman TF et spectre infrarouge d’un échantillon de polyuréthane dans la zone 1 900 -1 500 cm−1 Figure 22 - Spectre Raman TF d’un polypropylène à 5 % d’oxyde de titane Figure 23 - Spectre Raman TF d’un polypropylène à 7 ou 15 % d’oxyde d’antimoine

3 - Spectrométrie d’absorption UV-visible

• 3.1 - Instrumentation
  Figure 24 - Principe d’un spectromètre UV-visible Figure 25 - Schéma de principe d’une sphère d’intégration Figure 26 - Spectre de réflexion de deux plaques de polypropylène pigmentées respectivement par des pigments organiques rouge et jaune
• 3.2 - Exemples d’applications de la spectrométrie d’absorption UV-visible à l’étude des polymères
  Figure 27 - Spectre UV-visible d’un film de polyéthylène contenant 37 000 p.p.m. d’un absorbeur UV commercial Figure 28 - Spectre UV-visible de deux antioxydants commerciaux en solution dans le n-hexane Figure 29 - Évolution du spectre UV-visible d’un film de PVC thermolysé (sous azote) à 100 oC Figure 30 - Évolution du spectre UV-visible d’un film de polycarbonate irradié en lumière monochromatique (λ = 254 nm) sous vide

4 - Conclusion