Severe-Use Polymers Les polymères utilisés dans des conditions extrêmes

• Main Author: Cassidy P. E.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2006-11-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1983030
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189

The past decade has seen the development of organic polymers which can withstand extreme thermal, chemical and mechanical stresses. Three applications requiring resistance to these stresses are reviewed. Aerospace needs are for thermo-oxidatively stable adhe-sives, coatings and electrical insulation. Numerous polymers have been synthesized which are stable to high tempera-tures, but not all of these can be processed. Recent work has emphasized modifications to make stable polymers tractible. Types of polymers include aromatic (polyphenylene), polyester, polyamide, polyimidine, many heterocycles, ladders and inorganic backbones. Synthesis and properties of some of these polymers are discussed. Geothermal applications are directed toward elastomeric seals that require resistance to reduction and hydrolysis. The most successful formulations are EPDM and fluoroelastomers, with the former being superior and now used in the field. Long term undersea applications of elastomers require resistance to water absorption or permeation, hydrolysis and leaching of the rubber components. Solubility and permeation rate increase drastically with temperature, effects which can be used to evaluate service life. Twolayer laminates of different elastomers show permeation which is directionally dependent and which does not fit accepted calculated averages. <br> La dernière décennie a vu le développement de polymères organiques pouvant résister à des contraintes extrêmes mécaniques, chimiques et thermiques. On passe en revue dans cet article trois applications exigeant une résistance à ces contraintes. Dans le domaine de l'aérospatiale on a besoin de ces polymères pour les adhésifs stables à l'oxydation thermique, pour les revêtements et pour l'isolement électrique. On a synthétisé de nombreux polymères qui sont stables à des hautes températures mais tous ne peuvent pas être travaillés. Un travail récent a mis en valeur les modifications permettant de mettre en forme des polymères stables. Ces types de polymères comprennent des aromatiques polyphénylènes, les polyesters, des polyamides, des polyimides, de nombreux matériaux de base hétérocycliques, à structure échelleet minérale. On discute dans cet article des synthèses et des propriétés de certains de ces polymères. Les applications géothermiques se font dans le domaine des joints en élastomère qui exigent une résistance à la réduction et à l'hydrolyse. Les formulations les plus réussies sont l'EPDM et les élastomères fluorés, le premier étant supérieur et étant utilisé maintenant dans ce domaine. Les utilisations sous-marines de longue durée des élastomères exigent une résistance à l'imprégnation et à l'absorption de l'eau, à l'hydrolyse et à la lixiviation des constituants du caoutchouc. La solubilité et le taux d'imprégnation augmentent fortement avec la température, ces effets pouvant être utilisés pour évaluer la longévité. Des laminés double couche d'élastomères différents ont une imprégnation qui dépend de la direction et qui ne correspond pas aux moyennes calculées et acceptées.