Analyse de la dégradation thermique du Poly(éther éther cétone)

Abstract

La dégradation thermique du PEEK a été étudiée à l’état caoutchoutique dans de larges intervalles de température (entre 180 et 320 °C) et de pression partielle d’oxygène (entre 0,21 et 50 bars). Tout d’abord, les mécanismes de vieillissement thermique ont été analysés et élucidés par spectroscopie IRTF et par calorimétrie différentielle (DSC) sur des films de PEEK suffisamment minces (entre 10 et 60 μm d’épaisseur) pour s’affranchir totalement des effets de la diffusion d’oxygène. L’oxydation se produit sur les cycles aromatiques provoquant la croissance de cinq nouvelles bandes d’absorption IR centrées à 3650, 3525, 1780, 1740 et 1718 cm-1 et attribuées aux vibrations d’élongation des liaisons O–H du phénol et de l’acide benzoïque, et des liaisons C–O de l’anhydride benzoïque, du benzoate de phényle et de la fluorénone respectivement. De plus, l’oxydation conduit à une large prédominance de la réticulation sur les coupures de chaîne (augmentation de Tg) empêchant le recuit du PEEK, en particulier lorsque la température d’exposition est supérieure au pied du pic de fusion. Enfin, les conséquences de l’oxydation sur les propriétés élastiques ont été analysées et élucidées par micro-indentation sur des sections droites préalablement polies de plaquettes de PEEK de 3 mm d’épaisseur. Les variations du module d’Young et du taux de cristallinité se corrèlent parfaitement, vérifiant ainsi la relation de Tobolsky.

Conséquences de l’oxydation sur l’absorption d’eau dans les matrices PEEK et PEI

“…Comparison between data obtained experimentally and data calculated with equations (8) and (10). PEI vieilli à 250°C t 0 1,2 ± 0,1 1,4 (6,4 ± 0,5) Â 10 À12 5,9 Â 10 À12 t 1 1,6 ± 0,5 1,5 (2,7 ± 0,4) Â 10 À12 5,5 Â 10 À12 t 2 1,9 ± 0,3 1,8 (3,1 ± 0,6) Â 10 À12 4,5 Â 10 À12…”

“…En effet, d'après les avionneurs, ils seront non seulement exposés à un vieillissement thermique dans l'air à 180°C pendant une durée totale de 90 000 h, mais aussi à un vieillissement humide dans 85 % HR à 70°C jusqu'à saturation. Si les mécanismes de vieillissement thermique de ces deux polymères sont maintenant bien élucidés et leurs conséquences sur les propriétés thermomécaniques sont également bien comprises et même modélisées [1][2][3], en revanche, on s'interroge toujours sur les conséquences du vieillissement thermique sur l'absorption d'eau.…”

“…'extinction molaire de 90 L.mol À1 .cm À1[6,7]. En revanche, parmi tous les produits hydroxyles et carbonyles formés dans le PEEK[2], seuls les phénols et les acides benzoïques ont été considérés dans cette étude car ce Tableau 1. Conditions de vieillissement thermique des films de PEI et PEEK avant essais de sorption d'eau.…”

Confinement and Distribution of the Composition in Semicrystalline/Amorphous Miscible Blends of PEKK/PEI: A Calorimetry Study

“…We use the value of K reported for polyetheretherketone (PEEK) chains that are similar to PEKK chains. According to refs − , K ranges between 100 and 200 kg/mol depending on the polydispersity index of the PEEK chains. By applying M = 24 kg/mol, χ c = 0.3, and K = 200 kg/mol, we find a decrease in the glass transition of approximately 3 K due to the overconcentration of chain ends in the amorphous phase in the maximally crystallized PEKK samples.…”

Investigating the effect of printing conditions and annealing on the porosity and tensile behavior of 3D‐printed polyetherimide material in Z‐direction

“…27,28 Absorption peaks at 1779 and 1721 cm À1 are linked to the asymmetric and symmetric stretching vibration of the carbonyl group in the imide ring and aliphatic ketones. 12,19,[27][28][29][30][31] The C H bonds stretching (methyl group) is located at 2969 cm À1 . 27,28,30,31…”