Vieillissement hydrolytique de mousses syntactiques époxyde-amine / verre pour l'isolation thermique sous hautes pression : mécanismes de dégradation et simulation de la prise en eau

Hydrolytic ageing of epoxy-amine/glass syntactic foams for thermal insulation under high pressure

• Auteur / Autrice : Nelly Gimenez-Fouque
• Direction : Henry Sautereau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux polymères
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau de mer

Matériaux -- Effets des hautes pressions

Tomographie

Isolation thermique

Thermodurcissables

Mousses (matériaux)

Résumé

Les mousses syntactiques formulées sont constituées de microsphères de verre (diamètre 46 µm) et d'une matrice thermodurcissable époxyde/amine (DGEBA-MCDEA, Tg 174°C). Les morphologies des matériaux initiaux (3 fractions volumiques de microsphères et 2 types de verre) ont été contrôlées par analyse thermogravimétrique (ATG) et tomographie 3D aux rayons X. Différentes conditions de vieillissement sont étudiées (20°C, 60°C, 100°C, 120°C, en eau permutée et en eau de mer artificielle, avec et sans pression, jusqu'à 300 bar). Le comportement des mousses a été analysé en suivant les échantillons lors du vieillissement par gravimétrie, diélectrométrie, ATG, calorimétrie différentielle (ATD), mesure de conductivité thermique, compression uniaxiale et tomographie 3D-RX. Ces techniques complémentaires permettent alors de proposer une simulation de l'absorption d'eau prenant en compte la dégradation des matériaux.

The syntactic foams studied are made of hollow glass microspheres (diameter 46 µm) and of an epoxy/amine thermoset (DGEBA-MCDEA, Tg 174°C). Morphologies of the initial materials (3 volumic fractions of microspheres and 2 types of glass) were checked by thermogravimetric analysis (TGA) and 3D-Xray tomography. Different conditions of ageing were studied (20°C, 60°C, 100°C, 120°C, in deionized and artificial sea water, with and without pressure, up to 300 bar). The behavior of the foams was analysed through gravimetry, impedancemetry, TGA, differential calorimetry (DSC), thermal conductivity, uniaxial compression and 3D-Xray tomography. These complementary techniques have then led to the proposal of a simulation on the water absorption, taking in account the degradation of the foam.