Recherche Avancée

Thèse soutenue

Développement de nouvelles formulations polymères thermoplastiques pour l’élaboration de multi-matériaux sandwich acier / polymère / acier

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Auteur / Autrice : Florence Avril
Direction : Philippe Cassagnau, Daniel Sage
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
Date : Soutenance le 13/12/2010
Etablissement(s) : Lyon 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Éliane Espuche
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Cassagnau, Daniel Sage, Marjolaine Doux, Didier Verchère
Rapporteurs / Rapporteuses : René Muller, Jean-François Agassant
DOI : 10.70675/dc30eff8z71a5z48f9zbe49z493e1525a1c4

Résumé

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L'objectif de notre travail de développer des multi-matériaux de type sandwich acier/polymère/acier destinés au secteur automobile en vue de l'allègement des structures. Ce nouveau matériau doit satisfaire plusieurs critères, à savoir: i) grande déformabilité à froid en vue de l'emboutissage, ii) tenue au fluage à haute température (T=200°C, étape de cataphorèse), iii) tenue en milieu agressif (chaud, humide, brouillard salin). De plus, l'adhésion polymère-métal doit être maîtrisée en vue d'éliminer les phénomènes de délamination lors de l'emboutissage des tôles. Ce sandwich doit être réalisable sur une ligne industrielle dont la température maximale de complexage est limitée à 200°C. Si une solution à chacun de ces points particuliers peut être facilement apportée, la réponse à l'ensemble de ces critères par une formulation unique est beaucoup plus complexe. Nous nous sommes focalisés sur une formulation permettant de répondre au critère de tenue au fluage pour des températures supérieures à 200°C mais dont l'adhésion à chaud sur le métal (étape de complexage sur la ligne industrielle) doit être à inférieure à cette même température de 200°C. Pour cela nous avons développé une formulation à base de polymères immiscibles polyamide 11/polyoléfine fonctionnalisée anhydride maléique compatibilisés in-situ. Nos travaux ont donc porté sur l'optimisation de cette formulation, via le contrôle de la morphologie en vue de l'élaboration d'un film ayant les caractéristiques d'un fluide polymère à contrainte seuil d'écoulement tout en ayant les propriétés d'adhésion adéquate