COMPORTEMENT D’UN MATERIAU POLYMERE

LORS DE SA DEGRADATION THERMIQUE

N. Diaf1*, S. Khaldi2, M. Bouchaour1, B. Benyoucef1

1 Laboratoire de Matériaux Et Energies Renouvelables, Département de physique , Faculté des Sciences,

Université de Tlemcen, Algeria

2Laboratoire de Recherche sur les Macromolécules, Tlemcen, Algeria

* Corresponding author. E-mail : n_diaf2002@yahoo.fr

Received : 03 May 2002; revised version accepted : 09 April 2003

Abstract

In this article, we examine the thermal behavior of poly(chlorure of vinyl) during its degradation. With this intention, we rest on the study achieved out in 1987 by N. Laraqui of the university of Paris VI on the poly(méthacrylate of methyl) or PMMA. We consider, for this purpose, a sample having the form of a parallelepiped, subjected on one of its faces to a uniform thermal radiation. The polymer sample is supposed to be a gray body with isotropic emission and reflexion. The chemical reactions which occur within are supposed to obey a law of Arrhenius. We neglect the phenomenon of diffusion of gases of pyrolysis in vinyl poly(chlorure). On the basis of these assumption, we establish an ideal model in order to approach the phenomenon of the thermal degradation of PVC. The numerical resolution of the system of equations thus obtained, enables us to examine the variations of the degraded mass, of the X-coordinate of the face of pyrolysis and the output of gases of pyrolysis according to the time of irradiation of the sample. In end, we proceed to the out the exam of the thermal stability of vinyl poly(chlorure).

Keywords: Amorphous polymer, Vinyl poly(chlorure); Isotropic reflexion; Isotropic emission; Gray body; Thermal degradation; Degraded mass; Gas of pyrolysis; Thermal radiation; Convection; Radiative flow; Convectif flow.

Résumé

Dans cet article, nous examinons le comportement thermique du poly(chlorure de vinyle) ou PVC au cours de sa dégradation. Nous nous appuyons, pour ce faire, sur l’étude réalisée en 1987 par N. Laraqui de l’université de Paris VI sur le poly(méthacrylate de méthyle) ou PMMA. Nous considérons, à cet effet, un échantillon ayant la forme d’un parallélépipède, soumis sur l’une de ses faces à un rayonnement thermique uniforme. L’échantillon de polymère est supposé être un corps gris à émission et réflexion isotropes. Les réactions chimiques qui se produisent au sein de ce matériau sont supposées obéir à une loi d’Arrhénius. Nous négligeons le phénomène de diffusion des gaz de pyrolyse dans le poly(chlorure de vinyle). Sur la base de ces hypothèses, nous établissons un modèle théorique afin d’approcher le phénomène de la dégradation thermique du PVC. La résolution numérique du système d’équations ainsi obtenu, nous permet d’examiner les variations de la masse dégradée, de l’abscisse du front de pyrolyse et du débit des gaz de pyrolyse en fonction du temps d’irradiation de l’échantillon. En fin, nous procédons à l’examen de la stabilité thermique du poly(chlorure de vinyle).

Mots clés : Polymère amorphe; Poly(chlorure de vinyle); Réflexion isotrope; Emission isotrope; Corps gris; Dégradation  thermique; Masse dégradée; Gaz de pyrolyse; Rayonnement thermique

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