Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Annexe 1- Quelques notions sur les polymères
La structure'
Les polymères ont essentiellement une structure de chaîne: cette structure autorise des
changements très importants de conformation à l'origine de certaines des propriétés
mécaniques les plus originales des matériaux moléculaires. Les liaisons sont fortes dans l'axe
de la chaîne (300-500 kJ.moi') et faibles dans les axes perpendiculaires (liaisons de Van Der
Waals < 50 kJ.mol'). Les chaînes peuvent donc facilement se déplacer les unes par rapport
aux autres.
2 L'état amorphe
A l'état amorphe, une chaîne se déploie dans l'espace pour adopter une configuration
de pelote statistique dans laquelle on ne distingue aucun ordre à grande échelle. Les pelotes
correspondant à des chaînes voisines sont étroitement imbriquées et enchevêtrées.
figurel: schema de la structure amorphe d'un polymère.
Cette absence d'ordre donne au polymère une structure de liquidé «figé » dont les
principales caractéristiques sont les suivantes
- pas de point de fusion
- existence d'un point de transition vitreuse Tg marquant le passage de l'état
liquide/caoutchoutique à l'état vitreux
- transparence dans le visible (polymères non cristallins)
- existence d'une mobilité résiduelle dans un intervalle plus ou moins large de température
au-dessous de Tg
- état hors de l'équilibre thermodynamique
Lors d'un refroidissement à partir de l'état liquide, les chaînes se réarrangent
continuellement pour adopter la conformation d'équilibre à tout instant. Au-delà d'une
certaine température critique, le matériau ne peut plus atteindre l'équilibre conformationnel
car le réarrangement devient trop lent pour la vitesse de refroidissement considérée. Ji se
vitrifie et reste hors de l'équilibre.
Trotignon J. P., Verdu J., Dohracginsky A., Piperaud M., Précis de matières plastiques, Nathan.
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