| Résumé : |
Les supramolécules organiques sont des éléments de base des structures plus ou moins bien organisées que l'on rencontre dans de nombreux milieux naturels ou artificiels. Les propriétés exceptionnelles de certaines matières biologiques végétales ou animales ont permis, depuis très longtemps leur utilisation comme matériaux dans des domaines variés (bois, cuirs,...). Plus récemment les polymères synthétiques se sont développés et connaissent un grand essor de nos jours.
Les caractéristiques physiques et chimiques de la plupart des matériaux leur confèrent des propriétés initiales remarquables, mais qui se dégradent souvent au cours du temps sous l'influence de divers paramètres. Le rayonnement ultra-violet est l'un des facteurs qui interviennent dans les phénomènes de détérioration, aussi convient-il de porter une attention particulière à la fiabilité photochimique des matériaux soumis au rayonnement solaire ou à une irradiation artificielle.
L'interaction lumière-matériaux se traduit par des évolutions qui dépendent des conditions d'exposition. Ainsi, différentes phototransformations pourront être observées lors d'irradiations en absence ou en présence d'oxygène. Certains systèmes macromoléculaires possèdent des groupements chromophores intrinsèques qui absorbent directement le rayonnement ultra-violet, d'autres polymères sont le siège d'une absorption indirecte par l'intermédiaire d'entités telles que des impuretés moléculaires, des additifs ou des groupements chromophores formés lors de la mise en oeuvre du matériau. L'absorption du rayonnement dans les matériaux polymères ou dans les phases solides biologiques est forte et les phénomènes photochimiques sont alors superficiels. Ainsi, dans les premières couches riches en oxygène on observe essentiellement une photooxydation directe ou induite dont les conséquences multiples se traduisent par exemple par des colorations ou décolorations, des fissurations de surface dont la propagation entraîne la détérioration des propriétés mécaniques, des pigmentations, des mutations d'espèces dans les milieux biologiques, etc.
Si pendant longtemps la photodégradation des matériaux a été appréhendée très empiriquement et les moyens de lutte élaborés sur la base de conceptions peu scientifiques, de très nombreuses études fondamentales permettent maintenant de mieux connaître les divers processus photochimiques à l'origine de la transformation et de la détérioration des milieux macromoléculaires. A l'heure actuelle, les étapes successives de la photooxydation, bien souvent communes aux polymères biologiques et aux matériaux polymères, sont mieux définies dans ces milieux complexes, mais l'identification des produits d'oxydation reste encore imprécise. La connaissance des processus d'oxydation à l'échelle moléculaire permet d'élaborer scientifique les stratégies de photosensibilisation des milieux adaptés à chaque système polymère. La reconnaissance des modifications photochimiques des polymères synthétiques permet d'autre part de prévoir les durées de vie de ces matériaux dans leur milieu d'utilisation à partir d'étude de photodégradation accélérée réalisées au laboratoire.
Dans cet articles, les concepts de la photooxydation des macromolécules et leurs applications sont développés dans quatre chapitres consacrés spécifiquement aux matériaux polymères synthétiques et naturels et aux milieux biologiques. |
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Evolution photochimique des macromolécules organiques naturelles et synthétiques in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 7 (suppl.) (12/1994)
