Etude de pigments thermochromes autour du cobalt II

Synthesis and characterization of new irreversible cobalt doped thermochromic pigments

• Auteur / Autrice : Lionel Robertson
• Direction : Alain Demourgues, Manuel Gaudon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 09/12/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Demourgues, Manuel Gaudon, Regino Sàez Puche, Didier Gourier, Corine Mathonière, Jaouad Salmi, Philippe Brevet, Claude Delmas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Regino Sàez Puche, Didier Gourier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peinture (produit chimique)

Couleurs

Cobalt

Pigments minéraux

Mots clés libres

Pigments

Thermochromisme

Couleur

Cobalt II

Peinture

Piézochromisme

Pigments

Thermochromism

Colour

Cobalt II

Paint

Piézochromism

Résumé

Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation de nouveaux pigments thermochromes irréversibles avec le cobalt divalent pour chromophore principal en vue de les intégrer à une peinture thermosensible commerciale.Le travail a été réalisé en suivant trois phases. La première phase a consisté en l’identification de matrices thermosensibles présentant des évolutions structurales irréversibles en température dues à des transitions de phase du premier ordre ou des dégradations chimiques. Puis la synthèse de ces matrices a été effectuée par des voies compatibles avec les méthodes d’élaboration industrielle et permettant un dopage au cobalt. Enfin la troisième et dernière étape est l’étude in-situ et ex-situ des propriétés thermosensibles des pigments synthétisés à l’aide de techniques comme la diffraction des rayons X et des neutrons en température, l’analyse thermogravimétrique et la réflexion diffuse en température.À l’issue de ce travail de recherche, les solutions les plus efficaces ont été synthétisées à l’échelle industrielle puis intégrées à une peinture commerciale en phase aqueuse.

This work deals with the development of new thermochromic pigment which will be the active part of an irreversible thermochromic paint.The studies moved towards three steps. Firstly, an identification of crystalline matrix offering structural rearrangement in temperature because of first order phase transition or chemical degradation were performed. Then the identified matrix were synthesised thanks to synthesis routes compatible with industrial procedures. The third and last step consisted in the in-situ and ex-situ characterization of thermochromic properties of the synthesized compounds with technics like temperature coupled X-ray and neutrons diffraction, thermogravimetric analysis and temperature coupled diffuse reflectance analysis.The most efficient compounds were then industrially synthesized and integrated to a commercial aqueous paint.