Physico-chimie d'adhésifs polymérisés par voie non conventionnelle et adhérence sur alliage base aluminium

Physical chemistry of adhesives cured on demand and adhesion on aluminum alloys

• Auteur / Autrice : Sébastien Genty
• Direction : Maëlenn Aufray
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et Génie des Matériaux
• Date : Soutenance le 30/11/2018
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Inter-universitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (Toulouse ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Nassiet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maëlenn Aufray, Valérie Nassiet, Jocelyne Galy, Véronique Michaud, Pascal Carrière, Nicole Fréty, Julien Jumel, Philippe Tingaut
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jocelyne Galy, Véronique Michaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cinétique chimique

Spectroscopie infrarouge

Polymérisation

Adhésion (physique)

Mots clés libres

Adhésif polyépoxy

Adhérence

Polymérisation sous rayonnement infrarouge

Mesure cinétique (DSC, spectroscopie infrarouge)

Plan d’expérience

Polyepoxy adhesive

Adherence

Infrared curing

Kinetic measurements (DSC, spectroscopy analysis)

Design of Experiment

Résumé

L’utilisation d’adhésifs polyépoxy et plus particulièrement de pâte de calage dans l’aéronautique est chose très courante. L’augmentation des cadences de production des aéronefs poussent les fournisseurs à adapter les temps technologiques de ces produits (temps d’application et de complète polymérisation) : ainsi, la cinétique de réticulation des adhésifs de demain devra être lente à température ambiante et pouvant être accélérée à tout moment. Pour cela, la piste envisagée pour ces tra-vaux est la polymérisation sous rayonnement infrarouge. La cinétique de ré-action a été évaluée par analyse thermique (DSC) ou par analyse spectrosco-pique (MIR ou PIR). Les résultats obtenus ont mis en évidence un effet thermique et non thermique du rayonnement infrarouge. Grâce à plusieurs expérimentations, les résultats montrent que le rayonnement infrarouge interagit avec les groupe-ments époxydes dont l’énergie d’activation de la réaction avec les amines primaires diminue. Par ailleurs, l’utilisation d’un plan d’expérience a permis de montrer que l’adhérence et les propriétés mécaniques de ces adhésifs augmentaient suite à l’utilisation du rayonnement infrarouge.

The use of polyepoxy adhesives and more particularly of liquid shim in aero-nautics is very common. The increase in aircraft production rates is pushing suppli-ers to adapt the technological times of these sort of products (application and complete curing times): thus, the curing kinetics of tomorrow's adhesives must be slow at room temperature and can be accelerated at any time. For this purpose, this work paves the way of an infrared curing. The reaction kinetics were evalu-ated by thermal analysis (DSC) or spectroscopic analysis (MIR or NIR). The results obtained showed a thermal and non-thermal effects of infrared radiation. Thanks to several experiments, the results show that infrared radiation interacts with epoxide groups whose activation energy with primary amines reaction decreas-es. In addition, by the use of Design of Experiment (DoE) showed that the ad-hesion and mechanical properties of these adhesives increased as a result of the use of infrared radiation.