Le vieillissement Climatique

Le vieillissement climatique résultant de l'exposition des matériaux aux intempéries, est un phénomène très complexe influencé par différents facteurs dont les plus importants sont cités dans le tableau ci-dessous. Certains de ces facteurs agissent en synergie, ce qui conduit à de grandes difficultés d'analyse.

Facteur influant                        phénomène

lumière solaire (UV)                  photodégradation
température                             thermo-oxydation, migration d'adjuvants
humidité                                hydrolyse, gonflements différentiels
pluie                                       extraction d'adjuvants par lavage
variations de température            dilatations différentielles

La durée de vie est définit de manière conventionnelle : c'est le temps pour qu'une propriété physique ou chimique atteigne un seuil déterminé appelé critère de fin de vie.
Il existe souvent une relation du type loi d'Arrhenius entre durée de vie et température absolue, ce qui permet de déterminer un profil d'endurance thermique (NF C 26-205)
L'existence de processus compétitifs, la présence de transitions dans le domaine de température étudié, peuvent toutefois conduire à des cinétiques s'écartant sensiblement de la loi d'Arrhenius.

polymère                stabilité                caratéristiques                                T max °C (1)
PP (stabilisé)                 - -                propriétés à la rupture                                100        
PE                             -                  propriétés à la rupture                                100
PVC                             - -                propriétés à la rupture et coloration

PS                             -                  coloration
PA                               -                  propriétés à la rupture                                50 à 100                
PC                             0                  coloration                        
PMMA                          +                  propriétés à la rupture
Polyesters                    +                  propriétés à la rupture et jaunissement (styrène)

Polymères fluorés        +++                        ----
ABS                                                                                                             70
POM                                                                                                             80
PPO                                                                                                           110
Polysulfone                                                                                                   150
Polyimide                                                                                                   210

(1) Température maximale d'utilisation (durée de vie = 20 000 heures). Ces valeurs peuvent variées avec la formulation.

La simulation du vieillissement en laboratoire était initialement réalisée avec des lampes à arc de carbone (NF T 51-057), mais on emploie de plus en plus des lampes au xénon (NF T 51-056) et des lampes fluorescentes.

Autres phénomènes
Les migrations d'adjuvants peuvent jouer un très grand rôle en vieillissement cliamatique : perte de plastifiant essentiellement dépendante de la température, mais aussi perte de stabilisants UV, qui diminuera la durée de vie.

Quelques normes relatives au vieillissement sont rappelées :
NF T 51-180/-181/-185                Expositions cycliques
NF T 51-290/-166                     Absorption d'eau
NF X 41-513 et 41-514                Biodétérioration
NF T 51-162 et 51-163                Chaleur humide et brouillard d'eau
NF T 51-161                             Etuve ventilée
NF T 51-196/-197/-198                Variation de température