Propriétés mécaniques et physico-chimiques d'un adhésif structural thermostable : fluage et oxydation

L'objectif de cette these est la caracterisation du comportement en fluage des assemblages colles constitues d'un adhesif epoxyde-imide « haute temperature » et d'un substrat en acier inoxydable. Nous avons etudie les effets de la temperature, de l'environnement et de la charge appliquee sur la microstructure du polymere et la tenue des l'assemblages colles. L'etude du fluage d'adhesif massique a montre que le polymere subit des modifications physico-chimiques produisant une diminution de la sa Tg, sous l'effet combine de la contrainte, de la temperature et de l'environnement. Ces evolutions microstructurales sont associees a une scission de liaisons macromoleculaires due a l'oxydation du polymere et favorisee par l'application de la contrainte. L'oxydation, sans contrainte, reste localisee pres de la surface de l’adhesif massique et conduit a la formation d'une couche degradee passivante. La presence du tissu de verre (support) et la formation de fissures favorisent l'oxydation a coeur du materiau. Des effets similaires sont observes sur les assemblages colles. La vitesse de deformation en fluage des joints structuraux est gouvernee par deux mecanismes macromoleculaires majoritaires suivant les conditions de temperature et de charge appliquees. Le fluage a faible temperature et/ou contrainte se caracterise par une faible vitesse de deformation (processus 1, faible mobilite moleculaire). En revanche, lorsque les conditions de fluages sont trop severes, la forte mobilite moleculaire (processus 2) conduit a des vitesses de deformation plus elevees. L'activation du mecanisme 2 semble liee a une oxydation du joint d’adhesif conduisant a une scission de liaisons macromoleculaires et a une diminution de la Tg de l’adhesif. Enfin, l'oxydation interfaciale des assemblages colles intervenant durant le fluage, affaiblit les liaisons polymere/metal et diminue la duree de vie des assemblages colles.