Synthèses et études de nouvelles architectures de polymères polyépoxydes homologues de la DGEBA. Application dans le conditionnement des résines échangeuses d'ions utilisées dans le réacteur TRIGA. Modélisation du système.

Abstract

La promotion de la science et de la technologie nucléaire à des fins pacifiques dépendent essentiellement du développement de la sécurité et de la gestion des déchets radioactifs, en milieu terrestre, le stockage définitif de ces déchets en profondeur peuvent être lixiviés des éléments radioactifs par les eaux de pluie et/ou par l’eau de l’océan traversant le sol et ce, dans le cas de la surexploitation des eaux souterraines. Pour répondre à cette problématique, ce travail de recherche entre dans le cadre de l’Unité d’exploitation des déchets radioactifs/CNESTEN et l’équipe de chimie organique et polymère du laboratoire d’Agroressources, Polymères et Génie des Procédés a apporté relativement des réponses adéquates à cette problématique environnementale. Partant de la formation de base à 12% des résines échangeuses d’ions (utilisées dans la purification des eaux du réacteur Triga) dans la matrice cimentaire, nous avons procédé à l’introduction de polyépoxydes, entre autres, le polyépoxyde novolaque. En effet les nouveaux polymères époxydes ont été synthétisés et identifiés par la spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier (IRTF) et par résonnance magnétique nucléaire. Leurs propriétés viscosimètriques ont été étudiées à l’aide d’un viscosimètre capillaire de type Ubbelohd, tandis que les résines réticulées par le méthylène dianiline (MDA) et formulées par les charges (le phosphate tri-sodique et la résine TGEMDA) avec différents pourcentages, ont été étudiées par la rhéomètrie et par la thermogravimétrie. Les comportements rhéologiques et thermiques de ces matériaux s’adaptent bien vis-à-vis de l’augmentation du pourcentage massique de la charge, en améliorant clairement les propriétés rhéologiques et thermiques. D’après ces études précédentes, nous avons introduits en premier lieu le polymère époxyde novolaque monofonctionnel synthétisé (PEN), pour améliorer les conditions de confinement de la REI et rendre l’étape de stockage plus pratique, économique et environnementale. L’approche adoptée a pu donner satisfaction, vu que la résistance à la compression (Rc) des matrices cimentaires conditionnées par la résine polyépoxyde novolaque a été bien améliorée comme l’a confirmée par l’étude menée sur la porosité des éprouvettes.