Etude de la formation de réseaux polyuréthane au sein de films multicouches

Study of polyurethane networks formation within multilayer films

• Auteur / Autrice : Julie Floch
• Direction : Loïc Le Pluart, Isabelle Dez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 03/05/2019
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie moléculaire et thio-organique (Caen ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Guillaume
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Loïc Le Pluart, Isabelle Dez, Philippe Zinck, Françoise Mechin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Guillaume, Philippe Zinck

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites

Cinétique chimique

Isocyanates

Polyols

Polyuréthanes

Mots clés libres

Réseaux polyuréthane

Assemblages multicouches

Arrachements

Polyurethane networks

Polyols

Isocyanate

Kinetics

Multilayer assemblies

Stripping

Résumé

Les bandes magnétiques sont des assemblages multicouches utilisant des réseaux polyuréthanes. Ces matériaux organiques sont utilisés en tant que revêtement protecteur contenant des pigments ou en tant que liant assurant la cohésion des charges magnétiques utilisées pour le codage d’informations. Parmi les défauts, dont l’apparition nécessite une meilleure compréhension des réactions chimiques mises en jeu lors de l’élaboration de ces assemblages, le développement d’une adhésion excessive entre les bandes et des plaques de PVC pouvant conduire à une dégradation par arrachement a été ciblé pour cette étude.L’influence des conditions de réactions (atmosphère, température et rapports molaires alcool/isocyanate) sur la cinétique de réticulation de systèmes polyuréthanes modèles a permis de quantifier les espèces réactives résiduelles à l’issue de la formation du réseau et de mettre en évidence l’implication des fonctions isocyanate dans des réactions secondaires, et une inhibition de leur réactivité lorsque les réactions ne sont pas conduites en conditions inertes. La présence d’eau dans le milieu réactionnel a été reliée l’implication des fonctions isocyanate dans la formation de liaisons urée. Enfin, la réalisation d’assemblages modèles n’a pas permis de reproduire les arrachements mais l’étude d’assemblages fournis par l’industriel suggère que le procédé utilisé pour la mise en forme de la couche de protection soit la cause de ce défaut.

Magnetic tapes are multilayer assemblies using polyurethane networks. These organic materials are used as a protective coating containing pigments or as a binder ensuring the cohesion of the magnetic charges used for the information coding. Among the defects, the appearance of which requires a better chemical reactions involved in these assemblies development understanding, an excessive adhesion development between the strips and PVC plates which can lead to degradation by tearing been targeted for this study.The reaction conditions influence (atmosphere, temperature and alcohol / isocyanate molar ratios) on the crosslinking kinetics of model polyurethane systems made it possible to quantify the residual reactive species at the network formation end and to prove the isocyanate functions involvement in side reactions, and their reactivity inhibition when the reactions are not conducted under inert conditions. The water presence in the reaction environment was related to the isocyanate functions involvement in the urea bonds formation. Finally, the model assemblies realization did not make it possible to reproduce the stripping but the assemblies provided by the industrialist study suggests that the process used for the protective layer shaping is the defect cause.