Proposition d’un modèle cinétique pour la dégradation thermique de la matrice PEEK

Abstract

La dégradation thermique du poly(éther éther cétone) (PEEK) a été étudiée dans l’air à l’état solide (caoutchoutique) typiquement entre 523 et 593 K, i.e. dans un domaine de températures encore inexploré. Les modifications de la structure du PEEK ont été suivies aux échelles moléculaire et macromoléculaire par deux techniques d’analyse complémentaires. La spectrophotométrie IR en mode transmission a permis de détecter quatre produits de dégradation : les phénols, l’acide benzoïque, le benzoate de phényle et la fluorénone. L’analyse calorimétrique a mis clairement en évidence que la réticulation prédomine largement sur les coupures de chaines. Un schéma mécanistique d’oxydation de la matrice PEEK a été proposé sur cette base de résultats, mais aussi sur la base de l’ensemble des résultats expérimentaux rapportés dans la littérature à l’état fondu. Un modèle cinétique a été dérivé de ce schéma et sa validité a été vérifiée avec succès à partir des évolutions des concentrations des produits de dégradation et de la température de transition vitreuse dans l’air à 523 K. Les valeurs correspondantes des paramètres du modèle ont été discutées.