Thèse soutenue

Rigidification de structures gonflables pour satellites par photopolymérisation d'époxydes

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Auteur / Autrice : Marion Mille
Direction : Xavier Coqueret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie moléculaire
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Reims

Résumé

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L’utilisation d’éléments de structures rigides gonflables doit permettre de réduire la masse, le volume en configuration pliée, ainsi que les coûts de fabrication d'éléments structuraux attachés aux satellites artificiels. Dans ce contexte, une technologie permettant le durcissement d’un composite multicouche par voie photochimique a été développée. La polymérisation de résines époxy amorcées par un complexe d'hexafluorophosphate cyclopentadiènyle-Fe(II)-arène a été retenue comme voie privilégiée pour la rigidification des structures. Des composés modèles ont d'abord été étudiés, sous un angle fondamental, dans le but d’examiner les étapes clef du processus de polymérisation photo-amorcée et de développer des méthodes quantitatives de suivi et de modélisation des phénomènes afin d’apporter des éléments de compréhension en vue d’une meilleure maîtrise du procédé. La contrainte de la faible teneur en composés volatils a ensuite été intégrée dans la recherche de nouvelles formulations compatibles avec un usage spatial, d’abord en se tournant vers des prépolymères époxy commerciaux. Afin d’obtenir les propriétés thermomécaniques désirées, il est apparu nécessaire de se tourner vers la synthèse sur mesure de copolymères réactifs à base de méthacrylate de glycidyle. Le point clef étant de contrôler les propriétés antagonistes d’une faible viscosité (poids moléculaires pas trop élevés) et d’une faible teneur en composés volatils. Divers outils d’ingénierie macromoléculaire ont été utilisés pour jouer sur l’architecture moléculaire, la teneur en fonctions réactives et les masses molaires.