Présentation
RÉSUMÉ
Les rayonnements ionisants, initialement développés pour la stérilisation du matériel et la conservation de produits alimentaires, ont également donné lieu au développement de la chimie sous rayonnement, par formation de radicaux libres. Appliqués principalement aux polymères, ces traitements de polymérisations, de polyadditions, de coupures de chaîne, aboutissent notamment à des applications de dégradation et de réticulation des plastiques, ainsi que de greffage sur polymères. Cet article décrit les traitements industriels associés à ces modifications : la radioréticulation étant aujourd’hui la plus appliquée et le radiogreffage en plein développement.
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Sophie ROUIF : Ingénieur de l'École Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM) - Doctorat en Matériaux polymères et composites - Responsable Recherche & Développement de IONISOS
INTRODUCTION
Les rayonnements ionisants (électrons accélérés et rayons gamma γ – émis par une source de 60 Co ou de 137 Cs) ont été développés industriellement dès les années 1960 pour la stérilisation de matériel médico-chirurgical et la conservation de produits agroalimentaires.
Ils ont parallèlement donné lieu au développement de la chimie sous rayonnement , de type radicalaire, appliquée principalement aux polymères . En déclenchant un processus chimique de formation de radicaux libres, les rayonnements ionisants peuvent ensuite amorcer un certain nombre de réactions chimiques telles que des coupures de chaînes, des polyadditions, des polymérisations, etc., qui peuvent donner lieu à diverses applications, dont les principales sont :
la dégradation de plastiques (notamment pour améliorer leur recyclabilité ;
la réticulation de plastiques , de bois imprégné de résine ;
le greffage sur polymères .
Le traitement par rayonnement des matières plastiques était limité jusqu'ici à quelques applications : la fabrication du caoutchouc, du câble et du tube réticulés (tube pour le chauffage par le sol) ainsi que de la gaine thermorétractable. Il était essentiellement mis en œuvre avec des accélérateurs d'électrons de faibles énergies (0,1 MeV à 3 MeV), permettant uniquement des traitements en surface (limités à quelques millimètres de profondeur).
Les accélérateurs d'électrons de haute énergie (10 MeV) et les installations Gamma (fort pouvoir de pénétration du rayonnement) développés depuis, sont adaptés pour des traitements sur des épaisseurs beaucoup plus importantes allant de la taille d'un carton (plusieurs centimètres) à celle d'une palette (1 m), permettant ainsi le traitement de produits directement dans leur emballage.
Ce sont les traitements industriels réalisés sur plastiques au moyen de tels équipements qui sont décrits dans ce dossier, tant du point de vue de leurs effets que de leur mise en œuvre industrielle et de leurs applications.
La réticulation des plastiques et le greffage par les rayonnements ionisants (appelés encore respectivement radioréticulation et radiogreffage ...
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VERSIONS
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- Version archivée 1 de janv. 2002 par Sophie ROUIF
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Modifications physico-chimiques des polymères par ionisation
Action des rayonnements ionisants sur les polymères
Références bibliographiques
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