On se fait un joint?!

Au bout d'un mois passé ici, je pense qu'il est grand temps de vous dire sur quel sujet je travaille. Car sinon vous allez croire que je ne fais rien de mes journées....ce qui n'est pas loin de la vérité en fait. ^^

Voici l'intitulé de mon sujet de stage: "Étude des performances à long-terme des matériaux polymères dans les centrales nucléaires: Migration d'un plastifiant dans des membranes en NBR"

Pourquoi ce sujet? Et bien, aujourd'hui la plupart des centrales nucléaires commencent à vieillir et il n'est pas prévu de les arrêter. Elles vont donc continuer à fonctionner au-delà des prévisions faites lors de leur constructions. Il faut donc, pour maintenir une sécurité suffisante, définir le temps supplémentaire que pourra durer les différentes pièces de la centrale.

Je travaille plus précisément sur des membranes en caoutchouc utilisé comme joints dans les canalisations dans le système d'arrêt du réacteur. Ces pièces ne sont pas exposées aux radiations dans la centrale. Le problème, c'est que sur ces membranes apparaissent des fissures qui ne devraient pas être observées avant la fin des 2-3 ans d'utilisation. Des études ont montré que c'était dû à la perte du plastifiant, un composé chimique présent dans le caoutchouc.

Je travaille sur des morceaux de membranes en NBR (caoutchouc acrylonitrile butadiène, en anglais Nitrile Butadiène Rubber) qui ont été vieillis sous différentes températures et pendant différentes durées. J'étudie donc 4 séries (90,120,140 et 160°C) de 7 échantillons. C'est le principe de l'équivalence temps-température: par exemple, une pièce vieillie à 140°C pendant 24h équivaut à une pièce qui fonctionne à 30°C pendant 2 ans.

La première partie de mon travail consistait à faire une analyse thermogravimétrique (perte de masse en fonction du temps sous une température imposée) de l'échantillon non vieilli. Cela me permet de voir la quantité de plastifiant qui est perdu lors de la chauffe. La préparation de tous mes échantillons me prend 1h et la durée de chaque expériences,8 au total, dure 1h30 soit 12h en tout!! J'ai le temps de commencer la rédaction de mon rapport et de lire mes publications le reste de la journée ^^

De plus, mon maître de stage était en vacances la deuxième semaine de Juillet, du coup j'ai eu le droit à 2 jours de vacances! =D

Mes échantillons prêts à être
analysés! ^^

Les deux dernières semaines de Juillet, j'ai fait des tests de relaxation (non non je n'ai pas fait de yoga ou autre technique de détente, je vous rassure ^^). Ces tests consistent à comprimer un petit morceau de caoutchouc et à observer son retour à sa position initiale. En effet, lors de son utilisation, la membrane peux être comprimé et il faut qu'elle retrouve sa forme initiale si on ne veux pas avoir de fuite. J'observe donc l'impact de la quantité de plastifiant sur ce comportement. Il me faut 5 min pour préparer l'échantillon et chaque test dure 45 min, je fais donc des journées hachées. Et je fais du sport, car la salle se situe deux étages plus haut que ma salle de travail; du coup 42 marches à monter et à descendre à chaque fois ;-)

Test de relaxation

Depuis début Août, je fais des analyses chimiques de mes échantillons par HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Il me faut 2h00 pour préparer les 7 échantillons d'une série. Et il faut compter 10 min d'analyse par échantillon.

Pourquoi autant de temps pour préparer des petites bouteilles de 1mL seulement??!! Je dois tout d'abord couper en petits morceaux le caoutchouc. Puis je calcule la quantité de THF que je dois ajouter. Le THF est un solvant qui va extraire le plastifiant du caoutchouc, c'est pour cela que je place ensuite mes tubes sous agitation pendant 25 min. J'y ajoute ensuite du méthanol afin de diluer la solution puis je place mes tubes 10 min dans une centrifugeuse afin de séparer les grosses molécules des petites pour récupérer en surface le plastifiant.

En pleine préparation de mes tubes

Je peux maintenant préparer mes petites bouteilles, mais pour cela je dois prélever le 1mL avec une seringue équipée d'un filtre. Bien entendu la seringue et le filtre sont à usage unique! Du coup, je dois les changer à chaque fois. On a l'impression que je me drogue avec toutes ces seringues sur ma paillasse! ^^

Non je ne suis pas un drogué, et non
je ne fais pas un stage dans un service
hospitalier xD

Ce qui me perturbe dans ce protocole, c'est la quantité impressionnante de déchets, tant au niveau matériel qu'au niveau des produits chimiques utilisés. Je prépare environ 20mL de solution pour en prélever 1mL et l'appareil d'HPLC en prend 10µL pour faire l'analyse!!!!

Tubes à essai et devant les petites
bouteilles pour l'HPLC

Et je dois faire cela pour chaque série, et afin d'être le plus précis je fais chaque série 3 fois. Je verrai avec mon tuteur si je dois le faire une 4ème fois et plus..... Et c'est sans compter les périodes de chômages techniques à cause d'un manque de matos ou parce qu'ils nettoient le sol aux produits chimiques devant ma paillasse ^^

Comme vous avez pu le constater, mon stage est plutôt tranquille niveau charge de travail. Mon emploi du temps est pour l'instant très léger et ressemble à un gruyère. Mes horaires sont en général: 9h30-17h avec une heure de pause déjeuner.

Voilà, j'espère ne pas vous avoir perdu pendant la lecture de cet article. ;-)