Résumés des thèses 2005
Information archivée dans le Web
Information archivée dans le Web à des fins de consultation, de recherche ou de tenue de documents. Cette dernière n'a aucunement été modifiée ni mise à jour depuis sa date de mise en archive. Les pages archivées dans le Web ne sont pas assujetties aux normes qui s'appliquent aux sites Web du gouvernement du Canada. Conformément à la Politique de communication du gouvernement du Canada, vous pouvez demander de recevoir cette information dans tout autre format de rechange. (Hyperlien à la page « Contactez-nous » de l'institution).
Effets des rayonnements sur les propriétés de réseaux de polymères interpénétrants polyurethan/époxy : Une Étude sur la Possibilité d’Application des Polymères pour la Fabrication de Containers Destinés à l’Entreposage de Déchets Radioactifs
par : Aba N. Mortley, Candidate MSc (Génie chimique)
Directeurs : Dr. H.W. Bonin et Dr. V.T. Bui
Résumé
Le but de la présente recherche est d’étudier les effets de renforcement du polyuréthane à base d’huile de castor sur la matrice d’un époxy, par le biais d’un réseau interpénétrant. De plus, on a examiné les effets des rayonnements ionisants sur deux réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratios de 19/81 et de 27/73, afin d’évaluer les possibilités d’application de ces matériaux pour la fabrication de containers destinés à entreposer les déchets radioactifs sur de longues périodes de temps.
La qualité du produit final des réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy était dépendante du choix des matériaux polymériques de base. Ainsi, en variant les conditions de cuisson, il est possible d’optimiser la qualité du polyuréthane à base d’huile de castor. Ces conditions, la température de cuisson et un temps de cuisson correspondant, étaient variées jusqu’à ce que l’on obtienne des échantillons dotés de bonnes propriétés chimiques et mécaniques. Les conditions optimales ont ainsi été déterminées et se traduisent par une température de 100ºC pour un temps de cuisson de 9.5 heures. Les réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy furent alors faits selon une méthode séquentielle de synthèse, où le pré-polymère de polyuréthane était préparé avant l’addition de la résine d’époxy et de l’agent de réticulation. Les échantillons de réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratios de 19/81 et de 27/73 ont ensuite été soumis à diverses doses de rayonnement de 0.11 MGy à 3.0 MGy, à l’aide du réacteur nucléaire SLOWPOKE-2 du Collège militaire royal du Canada. Les échantillons de réseaux de polymères interpénétrants de même que les échantillons non irradiés furent soumis à une batterie de tests tant chimiques que mécaniques afin de déterminer les effets des rayonnements. Ces tests incluaient les tests de tension mécanique, des tests de gonflement, de la spectroscopie infrarouge de Fourier atténuée à réflectance totale, de la calorimétrie à balayage différentiel et de la microscopie électronique à balayage.
Sur la base des observations fournies par les tests chimiques et mécaniques, on a déterminé que les réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratio de 19/81 conviennent aux applications dans des environnements pour lesquels les doses de rayonnements sont inférieures à 1.5 MGy. Pour des doses supérieures à cette valeur, les réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratio de 19/81 révèlent un léger déclin de leurs propriétés chimiques et mécaniques. Les réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratio de 27/73 ne conviennent pas à des applications là où les doses de rayonnement sont faibles, cependant, leurs propriétés chimiques et mécaniques s’améliorent de manière significative pour des doses cumulatives plus importantes. Par conséquent, afin de compenser pour le léger déclin des propriétés chimiques et mécaniques des réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratio de 19/81 à des doses excédant 1.5MGy et pour la piètre performance des réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy à ratio de 27/73 lorsque les doses sont faibles, on peut prendre avantage des propriétés favorables du ThO2 utilisé comme matériau de remplissage dans le container de déchets radioactifs. En ce qui concerne la conception de containers destinés à l’entreposage de déchets radioactifs, et avec l’emploi du ThO2 comme matériau de remplissage, il est possible de conclure à partir de la recherche effectuée ici que les réseaux de polymères interpénétrants greffés à polyuréthane et époxy peuvent effectivement être utilisés dans la fabrication de containers pour le stockage et la disposition à long terme des déchets radioactifs de faibles et moyennes activités, aussi bien que du combustible nucléaire usé et des matières hautement radioactives.
