Etude approfondie des mécanismes de vieillissement thermique, hydrolytique et mécanique de polymères ré

Missions :
Le projet CROSSLINK-AGE vise donc à pallier ces lacunes par une étude fondamentale approfondie physicochimique multiéchelle sur des polymères industriels représentatifs. Pour ce faire, trois familles distinctes de matériaux réticulés seront considérées :

• Le Polydiméthylsiloxane (PDMS ou silicone) a été choisi comme matériau modèle. La chimie de ce polymère est très bien connue dans la littérature ce qui permet d’obtenir des PDMS avec des propriétés thermomécaniques spécifiques modèles grâce au contrôle fin de la densité de nœuds de réticulation.

• L’étude sera transposée sur des Polyuréthanes (PU). Du fait du large contrôle possible de leur structure, les PU seront considérés comme des polymères « transitoires » entre un caractère élastomère vers un comportement rigide.

• Finalement, des résines époxy (EP) seront étudiées. Ces polymères, ayant une densité des nœuds de réticulation élevée, ont une résistance mécanique et chimique importante et sont utilisés dans des applications structurales techniques, notamment dans le domaine aérospatial.

Activités :
L’objectif de CROSSLINK-AGE est de proposer une approche physico-chimique solide permettant de décrire l’évolution des propriétés fonctionnelles macroscopiques selon divers vieillissements. Ceci se fera en combinant des modèles phénoménologiques avec des mesures expérimentales décrivant l’évolution de la structure physico-chimique des matériaux. Les techniques de caractérisation préconisées sont la DSC, la DMA, des essais mécaniques et la RMN du Solide. En considérant des polymères industriels, CROSSLINK-AGE fera le lien entre une étude académique de recherche fondamentale et des applications fonctionnelles visant une approche de recyclabilité et de circularité des matériaux.
Contexte de travail :
Le projet est financé par l’appel d’offres EMERGENCE@INC 2025 pour toute sa durée. CROSSLINK-AGE sera encadré par Agustín Rios de Anda (MCF HDR – ICMPE) et suivi par le Prof. Emmanuel Richaud (PIMM). De ce fait le projet aura lieu en région Parisienne, principalement à l’ICMPE à Thiais avec des séjours au PIMM à Paris.
Ce projet compte avec le soutien matériel des sociétés Covestro AG (Leverkusen, Allemagne), leader dans la production des polyuréthanes, et d’Airbus Space and Defense GmbH (Ottobrunn, Allemagne) en ce qui concerne les résines époxy-amines pour des applications aérospatiales. Des échanges réguliers avec ces sociétés sont envisagés lors du projet concernant la caractérisation des PU et des résines époxy-amines. Si des résultats prometteurs sont obtenus, des déplacements pour présenter ses résultats pourront être envisagés.