Doctorant (H/F) : Procédés de réticulation avancés pour matériaux polymères

Sujet de thèse :
Les procédés de réticulation utilisant des sources d’énergie externes occupent une place croissante dans les domaines des revêtements, encres, adhésifs et matériaux fonctionnels. La photopolymérisation UV, et plus récemment les technologies LED, permettent des procédés rapides, localisés et économes en énergie. Les développements récents des LED UV à différentes longueurs d’onde ainsi que des approches utilisant le proche infrarouge (NIR) ouvrent de nouvelles possibilités pour adapter les conditions de réticulation aux formulations et aux propriétés recherchées.
Cette thèse vise à comprendre l’influence des conditions d’activation sur la formation et les propriétés des réseaux polymères, et à comparer différentes technologies de réticulation dans des conditions expérimentales contrôlées. Une attention particulière sera portée aux relations entre source d’énergie (UV ou EB), conversion, structure du réseau et propriétés finales.
Le travail portera principalement sur l’étude de formulations polymérisables modèles soumises à différentes conditions d’irradiation : lampe UV conventionnelle, LED UV/visible sur une large gamme de longueur d’onde (UVC, UVB ou UVA) et, lorsque pertinent, sources NIR et EB.
Les principaux objectifs seront de :
• étudier la cinétique et la conversion des polymérisations ;
• déterminer l’influence de la longueur d’onde, de l’intensité et de la dose d’énergie ;
• caractériser la structure des réseaux polymères et leur densité de réticulation ;
• évaluer les propriétés thermiques, mécaniques et d’adhésion des matériaux ;
• étudier les phénomènes d’inhibition, notamment liés à l’oxygène et aux interfaces ;
• analyser l’influence de l’épaisseur, des pigments et des charges.
• Découpler les phénomènes photochimiques et photothermiques dans des mécanismes réactionnels rationalisés.
Une comparaison avec des procédés de réticulation utilisant d’autres sources d’énergie pourra également être réalisée, notamment afin d’identifier les avantages et limites respectifs des différentes technologies.
Les matériaux seront caractérisés par différentes techniques, notamment RT-FTIR/Raman, DSC, DMA, photorhéologie et essais mécaniques/adhésion. Une approche de modélisation permettra de relier les conditions d’irradiation à la génération d’espèces réactives et aux propriétés des réseaux obtenus.
Dans une seconde étape, les résultats seront transposés à des formulations plus complexes et représentatives d’applications industrielles.
Profil recherché :
Titulaire d’un Master 2 ou diplôme d’ingénieur en chimie, physico-chimie, science des matériaux, polymères ou domaine équivalent.
Une expérience en polymérisation ou caractérisation des matériaux polymères sera appréciée. Le candidat devra avoir un goût marqué pour la recherche expérimentale et pour les projets à l’interface entre science des matériaux et applications.


Contexte :
La thèse s'inscrit dans le cadre du laboratoire c
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