Propriétés mécaniques et dégradation des élastomères EPDM chargés ATH

Les EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomere) sont employes comme isolants des câbles electriques des centrales nucleaires. En raison de l’environnement radioactif, ils se degradent plus rapidement qu’en environnement classique. La determination de leur duree de vie est donc un enjeu industriel important. Pour y parvenir, ce travail a d’abord consiste a determiner l’influence de la composition des EPDM sur leurs cinetiques de degradation. Ainsi, deux EPDM de composition chimique differente ont ete irradies sous rayonnement en presence d’oxygene. Les suivis de la fraction soluble et de la densite de chaines actives en fonction de la dose, ont permis de mettre en evidence une degradation par reticulation et coupures de chaines. A partir de modeles statistiques, les cinetiques de ces deux processus ont pu etre estimees : la reticulation depend de la proportion en ENB residuels tandis que les coupures de chaines sont independantes de la composition chimique et du degre de reticulation initial. De plus, au - dela d’une certaine dose, les nœuds de reticulation semblent progressivement detruits. Nous nous sommes ensuite interesses aux consequences de l’irradiation sur les proprietes mecaniques et ce, d’abord a 80°C, pour s’affranchir de la presence de cristallites. Si dans tous les cas, l’irradiation conduit a une decroissance de la contrainte a la rupture, nos materiaux montrent une deformation a rupture qui augmente avec la dose contrairement aux materiaux de Planes et al. Pour s’affranchir du role des heterogeneites sur l’initiation de fissure, les proprietes mecaniques d’eprouvettes entaillees ont ensuite ete etudiees. L’energie de dechirement est correlee a l’energie de rupture des materiaux entailles et peut etre decrite par le modele de Lake et Thomas, a condition de prendre en compte la longueur reelle entre nœuds de reticulation des materiaux irradies. Aussi, les proprietes en rupture de tous les materiaux sont ameliorees quand ils sont etudies a 25°C et la presence de cristallites masque les consequences de la degradation ; cet effet est ici tres marque en raison d’une importante chimie - cristallisation. Des EPDM charges ATH ont alors ete etudies. Nos resultats confirment une acceleration de la degradation par les ATH, dependant de la surface specifique des charges. La comprehension des proprietes en rupture des composites s’avere complexe car la rupture peut etre entrainee par divers processus en competition. L’evolution des proprietes mecaniques des composites testes a 25°C est, comme pour la matrice pure, dependante de l’evolution de la cristallinite et des proprietes de la phase amorphe. Enfin, ce travail remet en cause la pertinence des criteres de duree de vie actuellement utilises dans l’industrie. Les energies de rupture etant plus directement correlees aux parametres microstructuraux, ne faudrait-il pas plutot considerer ce parametre comme critere?