Films composites polymère - cristal liquide électrocommandables

L'ajout d'un monomère mésogène à des molécules de cristal liquide permet de conférer au composite formé après polymérisation des propriétés spécifiques. L'influence du réseau polymère sur le comportement électro-optique a été étudiée en utilisant plusieurs monomères dont certains ont été synthétisés et plusieurs cristaux liquides nématiques et cholestériques. Une mise en parallèle entre la morphologie du réseau polymère et la réponse électro-optique a été réalisée (étude de l'influence de l'intensité d'irradiation notamment). La nature des interactions s'exerçant entre les molécules de cristal liquide et le réseau peut aussi expliquer certaines caractéristiques comme la dépendance de la tension de seuil avec la concentration en monomère. Un gonflement du réseau polymère par les molécules de cristal liquide peut être à l'origine d'une déformation du réseau lors de l'application de la tension et peut donc conduire à une détérioration du comportement du composite. Plusieurs types de composites polymère - cristal liquide peuvent être utilisés au sein de vitrages électrocommandables (systèmes réflecteurs, systèmes 'inverses' transparents sans tension et diffusifs sous tension). En offrant la possibilité de moduler le rayonnement lumineux entrant dans une pièce en fonction des conditions extérieures, de tels vitrages permettent de réaliser des gains d'énergie. Les composites utilisant les cristaux liquides cholestériques conviennent particulièrement car ils réfléchissent la lumière incidente. Un élargissement de la bande de réflexion est toutefois nécessaire et a été obtenu. Les paramètres de l'élargissement spectral ont été étudiés et un mécanisme de l'élargissement a été avancé. Une technique d'élaboration de tels vitrages électrocommandables a été mise au point et a permis de réaliser des prototypesAIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

Microencapsulation pour l'autoréparation

Un matériau qui se répare tout seul. Une fissure ou une rayure qui se rebouche elle-même après un impact, comme une blessure pour un être vivant. Le concept d autoréparation ainsi décrit n est plus une idée purement fantaisiste issue de l imagination fertile des chercheurs. De récents travaux prouvent le contraire. Catalyse a choisi de mettre au point un processus d autoréparation par l intégration de microparticules contenant un principe actif liquide, libéré lors son l éclatement. Ce liquide, un monomère, va alors polymériser, rebouchant ainsi la fissure et empêchant sa propagation.L innovation de Catalyse a été d imaginer une formulation autoréparante capable de polymériser directement au contact du milieu extérieur. Les éléments alors mis à disposition par l environnement peuvent être la lumière (rayonnements UV ou visibles), l oxygène, ou l humidité. Les monomères envisagés pour l encapsulation sont alors respectivement un acrylate, TMPTA, ou une époxy (mélangés avec un photoamorceur adapté), l huile de lin (siccative) et un isocyanate trimère de l hexamétylène diisocyanate. L encapsulation des ces quatre composés est étudiée en parallèle et les travaux réalisés sont explicités dans les chapitres 2, 3 et 4 de ce document. Le TMPTA et l huile de lin sont encapsulés par le procédé sol-gel, l époxy et l isocyanate, par polycondensation interfaciale. Les résultats obtenus sont variables d un monomère à l autre, mais dans l ensemble, les résultats sont concluants et montrent d une part, qu il est possible d obtenir des particules contenant un taux de principe actif intéressant et stables dans le temps, et d autre part que suite à l éclatement desdites capsules, le monomère polymérise, assurant ainsi le processus d autoréparation.A material that could repair itself, a crack that can heal itself after an impact, like a wound on the body. The concept of self-healing described is not science fiction created by the crazy imagination of researchers. Recent studies show otherwise. The French company CATALYSE has developed a process of self-healing through the integration of microparticles containing an active liquid ingredient that is released during a crack in the material. The liquid monomer fills the crack, polymerizes and prevents further spread. The innovation of CATALYSE was to imagine a self-repairing formula, which polymerizes when exposed to the outside of the self-contained environment. This includes light (UV or visible rays), oxygen or humidity. The corresponding monomers to be encapsulated are respectively an acrylate (for example TMPTA), an epoxy (mixed with an adapted photoinitiator), linseed oil or diisocyanate (for example an isocyanine trimer or hexamethylene diisocyanate). The encapsulations of these four compounds were studied in parallel and the results are explained in chapters 2, 3 and 4 of this document. The TMPTA and linseed oil are both encapsulated by the sol-gel process, the epoxy and isocyanate, by interfacial polycondensation. The results vary from one monomer to another but the overall results are conclusive. They show that it is possible to obtain a high percentage of the active ingredient and that the particles stay stable over time. Following the bursting of such capsules, the monomer polymerizes and ensures the self-healing process.AIX-MARSEILLE3-Bib. élec. (130559903) / SudocSudocFranceF

Microencapsulation et autoréparation (self-healing) de polymères pour des applications aérospatiales

Le thème de ce travail est l'autoréparation par microencapsulation et incorporation dans un revêtement polymère (polyimide, résine...) pouvant subir une dégradation. Dans notre étude, nous nous intéresserons tout particulièrement à l'autoréparation des matériaux pour une application aérospatiale. Le choix de l'agent autoréparant dépend directement des conditions physiques de l'espace (température maximum : +300C coté exposé aux rayons solaires, -120C coté non exposé aux rayons solaires, radiations UV 200-400 nm et une pression de 10[-4] Pa). Notre choix s'est donc porté sur le triméthylolpropane triacrylate. Les microcapsules obtenues par différents procédés d'encapsulation tels que la polymérisation, la polycondensation interfaciale et la polymérisation sol-gel ont été étudiées. Les analyses spectroscopique (IR : infrarouge) et thermique (ATG : analyse thermogravimétrique) nous ont permis de montrer la présence de l'agent de réparation dans les microcapsules synthétisées, quelque soit le procédé employé. Cependant, l'encapsulation par polymérisation sol-gel est la plus adaptée. L'incorporation de ces particules chargées en agent autoréparant dans une matrice polyimide a permis l'autoréparation après endommagement de ce dernier. En effet, l'agent autoréparant libéré par contrainte mécanique a polymérisé après 20 minutes d'irradiations UV.AIX-MARSEILLE3-BU Sc.St Jérô (130552102) / SudocSudocFranceF