Etude et modélisation des propriétés de systèmes réactifs thermodurcissables en cours de réticulation pour la simulation du procédé RTM

= Study and modelization of the properties of thermosetting polymers during cure reaction for the simulation of RTM process.

• Auteur / Autrice : Eric Leroy
• Direction : Jérôme Dupuy, Abderrahim Maazouz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA1962-1998)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Réticulation (polymérisation)

Fibres de verre

Cyanates

Composites à fibres

Composites

Thermodurcissables

Résumé

L'objectif de la thèse est de développer des méthodologies d'étude et de caractérisation permettant de modéliser l'évolution du comportement de polymères thermodurcissables lors de leur mise en oeuvre par le procédé de Moulage par Transfert de Résine (RTM). La première partie donne une description globale de ce procédé et du savoir-faire actuel en matière de modelisation. Elle met en évidence la nécessité d'une modélisation précise des comportements cinétique et chimiorhéologique du polymère thermodurcissable utilisé. Les travaux réalisés dans ces deux domaines sont ensuite présentés et illustrés par la caractérisation d'un système composite modèle dicyanate-ester / fibres de verre. La deuxième partie concerne la modélisation des cinétiques de réticulation et a pour finalité de développer les méthodes de caractérisation par calorimétrie, ces dernières apparaissant comme une étape charnière entre les connaissances en chimie des thermodurcissables et la modélisation du procédé RTM. Enfin, la dernière partie regroupe les travaux réalisés dans les domaines de la rhéologie et des écoulements. Ceux-ci concernent à la fois la caractérisation de la perméabilité des renforts, l'étude de la chimiorhéologie et le suivi in situ des propriétés rhéologiques au cours du procédé par spectrométrie diélectrique.

The goal of the thesis is to develop studying and characterization methods allowing to modelize the evolution of the behavior of thermosetting polymers, during the Resin Transfer Molding (RTM) process. The first part gives a global description of the process and the actual knowledge in modelization. It points out the need for a precise modeling of the kinetic and chemorheological behavior of the thermoset used. Then the work done in these two fields 1s presented and illustrated by the characterization of a dicyanate-ester / glass fiber model composite system. The second part focuses on cure kinetics modeling and leads with developing calorimetric characterization methods which appear to be an important step between the knowledge in thermoset chemistry and the modeling of RTM process. Finally, the third part gathers the works done in the fields of flow and rheology. It concerns the characterization of reinforcement permeability, study of chemo-rheology and in situ monitoring of rheological properties by dielectric spectroscopy.