Etude de l'élaboration de matériaux composites PVC/bois à partir de ...

I. Présentation des matériaux composites PVC/bois
Pour protéger le bois contre la photodégradation, plusieurs moyens sont utilisés[77, 101, 102] :
- l’application de films écran UV[79],
- l’application de film ou vernis contenant des absorbants UV de type phénoliques ou
HALS (hindered amine light stabilizer)[103, 104],
- l’ajout de pigments en surface tels que le dioxyde de fer, de titane ou de zinc[105],
- la modification chimique du bois notamment l’acétylation.
L’association des deux matériaux, PVC et fibres végétales, favorise les réactions de
dégradation dues aux rayons ultraviolets. En effet, en l’absence de tout additif contre la
photodégradation, la lignine présente à la surface du composite subit les effets des rayons
ultraviolets. La formation de radicaux entraîne la propagation de la dégradation au sein des
fibres végétales mais aussi du PVC. L’enchaînement de ces réactions va rapidement
provoquer une fragilisation et une décoloration du matériau.
En général, le renfort ligno-cellulosique augmente fortement la formation de produits de
photodégradation au sein du composite. Ceci a été constaté sur plusieurs matrices
thermoplastiques telles que le HDPE[106, 107], le PP[108] et le PVC[76, 109]. Le
changement de couleur est plus marqué pour les composites de matrice PVC que pour ceux à
base de PP et ce, dès les 200 premières heures de vieillissement climatique[110].
Tout particulièrement, Matuana et coll.[76, 109] ont montré que pour les composites à base de
PVC, la photodégradation de la matrice et du composite augmente avec le taux de renfort.
Elle se traduit par un assombrissement du matériau et par une surface plus hydrophile.
L’incorporation de 10 parts de dioxyde de titane (pour 100 parts de PVC et 30 de fibres de
bois) ralentit la photodégradation de la matrice sans l’éliminer totalement. L’utilisation de
pigments sombres dans le cas de matrices polyoléfines a permis de stabiliser la couleur du
composite sans toutefois, là non plus, stopper la photodégradation[108, 111].
I.6.2. Attaque fongique
Le PVC est insensible à l’attaque fongique, cependant, même insérées dans une matrice
plastique, les fibres végétales ne sont pas entièrement protégées de l’attaque des champignons.
En règle générale, la formation de champignons à la surface d’un substrat ne peut avoir lieu
que sous certaines conditions[112] :
- humidité supérieure à 25%,
- présence d’oxygène,
51