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Mai
LE HUY |
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Responsable Analyse, expertise, vieillissement
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Le département Analyse - Expertise - Vieillissement
traite de l'analyse des relations structure - propriétés
des polymères sous l'approche physico-chimique. L'équipe
constituée de 6 ingénieurs et techniciens intervient
aussi bien en contrôle qu'en recherche appliquée. Elle
fournit aux clients un soutien à la compréhension des
phénomènes physico-chimiques dont les matériaux
et pièces à base de caoutchouc ou de plastique sont
le siège.
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ANALYSE |
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Identification et analyse physico-chimique
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Identification et
dosage des constituants des matériaux et pièces
polymères |
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Caractérisation
des structures macromoléculaires |
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Analyse des modifications
physico-chimiques des matériaux |
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Etudes des mécanismes
chimiques |
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Environnement |
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EXPERTISE
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Expertise des défaillances
Révélation de tensions internes
au sein d'une pièce plastique :
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Analyse des défaillances des
pièces caoutchoucs et plastiques |
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Révélation des contraintes
internes dans les pièces plastique et composites |
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Simulation des origines des dysfonctionnements
(matériaux, mise en oeuvre, utilisation) |
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VIEILLISSEMENT |
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Vieillissement
accéléré et prévision des durées
de vie
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Simulation du vieillissement
des polymères sous différents environnements :
oxydant, thermique, photochimique, radiochimique, hydrolytique,
dans les fluides liquides ou gazeux, sous ozone |
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Gradients d'hétérogénéité
du vieillissement |
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Modélisation du comportement
à long terme à partir d'essais de vieillissement
accéléré |
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MOYENS
ANALYTIQUES |
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Nouveau chromatographe en phase gazeuse couplé à la spectrométrie de masse avec désorption thermique |
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Applications : Analyser les composés (semi) volatils après thermodésorption (COV, solvants, odeurs, additifs, pollutions…). |
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Caractéristiques :
- chromatographe et d'un spectromètre de masse Agilent, permettant l'analyse des polymères et des additifs,
- pyrolyseur Fisher à point de Curie dont la mise en place a été adaptée au chromatographe,
- injecteur automatique de solutions liquides, permettant de travailler automatiquement le jour et la nuit,
- thermodésorbeur Gerstel, pour analyser les composés volatils au sein de pièces polymères et dans l'environnement (ambiance de travail).
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Principe : La thermodésorption consiste à chauffer le matériau à une température choisie à un temps défini, de concentrer les produits volatils sur un piège refroidi, de réchauffer rapidement le piège et d'injecter les produits dans le chromatographe. Les produits sont séparés à l'aide d'une colonne chromatographique, détectés par spectrométrie de masse, puis identifiés à l'aide d'une base de données spectrales. |
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Atouts : La thermodésorption permet, non seulement de capter les composés organiques volatiles, mais aussi de prélever directement certains additifs de polymères sans passer par la phase d'extraction au solvant. Deux types de colonnes pour les additifs semi-volatils et les substances très volatiles sont utilisables selon les besoins d'analyse. La base de données du détecteur est constituée d'au moins 120 000 spectres de masse.
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Spectromètre infrarouge à
transformée de Fourier (IRTF) couplé à
un microscope
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Applications : Un spectromètre IRTF permet d'identifier
les polymères et les additifs aussi bien qualitativement
que quantitativement. Dans le cas de pièces usagées,
les mécanismes de vieillissement ainsi que les gradients
éventuels (grâce à la microsonde IR) peuvent
être évalués. Les analyses de surface
(interfaces, agent ou traitement de surface, pollution, migration
)
sont réalisables grâce à la réflexion
ATR.
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Caractéristiques : La partie spectrométrie possède
une technologie qui permet la reconnaissance et le test des
accessoires (transmission et monoréflexion ATR) afin
d'activer automatiquement les paramètres optimaux d'analyse.
L'ensemble optique de mesure ne nécessite aucun réglage
d'alignement, celui-ci est fait dynamiquement en permanence
afin d'assurer la meilleure qualité, répétabilité
et reproductibilité des mesures. La partie microscopie
permet de travailler en transmission ou en réflexion.
L'acquisition de la zone d'analyse peut se faire à
l'aide de la partie optique (binoculaire) ou par une caméra
vidéo. Enfin, l'ensemble spectromètre + microscope
est piloté via un ordinateur et des logiciels fonctionnant
sous environnement Windows.
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Atouts
: Grâce à l'arrivée de ce nouvel appareil,
les prestations d'analyse spectrométrique infrarouge
se trouvent améliorées : une plus grande vitesse
d'exécution des mesures, un entretien général
de l'appareil simplifié, des facilités de manipulation
des spectres sous Windows, la possibilité de réaliser
des prises de vues numériques des zones analysées
par microscopie
Par ailleurs, les bases de données de produits acquises
et accumulées depuis de nombreuses années par
le LRCCP ont pu être transférées entièrement
dans le nouveau système.
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Autres équipements :
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Analyses thermiques : thermogravimétrie
(ATG), analyse enthalpique différentielle (DSC) |
Chromatographie en phase gazeuse (GC) couplée
à des détecteurs spécifiques : spectrométrie
de masse (MS), ionisation de flamme (FID) |
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Spectrométrie UV-visible, chromatographie
en couche mince (CCM)
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Enceintes de vieillissement :
air sec, cyclages airs chaud/froid/humide, Xenotests, ozone,
autoclave, hyperbar.
Microtomie, colorimétrie, viscosimétrie, pHmétrie,
indice d'oxygène, classement UL94... |
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Microscopie électronique
à balayage couplée à la microanalyse X
(MEB/EDS) |
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EXEMPLES
D'ETUDES REALISEES |
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Contrôle
de résines d'étanchéité
Analyse
de mousses de sièges
Analyse
de flexibles hydrauliques
Raidissement
de chevrons de suspension
Analyse
de lentilles oculaires |
Analyse
de composants de stimulateur cardiaque
Altération
de joints de sèche-linge
Fissuration
de bols de mise à la terre
Comparaison
de masses adhésives
Jaunissement
de tapis de bain |
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