Développement de revêtements anticorrosifs auto-cicatrisants à l'aide de microcapsules à base de polysaccharide phosphorylé

Development of self-healing anticorrosive coatings using phosphorylated polysaccharide-based microcapsules

• Auteur / Autrice : Ayoub Ouarga
• Direction : Abdelhamid Elaissari, Allal Barroug, Hicham Ben Youssef
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 10/12/2021
• Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec Université Cadi Ayyad (Marrakech, Maroc)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Automatique, de Génie des Procédés et de génie Pharmaceutique (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Hatem Fessi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhamid Elaissari, Allal Barroug, Hicham Ben Youssef, Serge Stoll, Salima Saïdi-Besbes, Nadia Katir
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Stoll, Salima Saïdi-Besbes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Encapsulation (chimie)

Composites à matrice autocicatrisante

Dérivés

Cellulose

Innovation

Anticorrosifs

Mots clés libres

Revêtement anti-corrosion

Éthylcellulose

Encapsulation

Phosphorylation

Auto-cicatrisation

Anti-corrosion coating

Ethyl cellulose

Encapsulation

Phosphorylation

Self-healing

Résumé

L'objectif de ce travail de recherche vise à développer des revêtements auto-cicatrisant et anticorrosion avec des propriétés retardatrices de flamme améliorées afin de protéger les surfaces d'acier doux. Notre étude s'est focalisée sur la technologie d'auto-cicatrisation extrinsèque basée sur l'encapsulation d'agents cicatrisant, suivie par l'incorporation des microcapsules préparées dans un matériau. Pour atteindre cet objectif, un agent cicatrisant naturel, l’huile d'amande, a été sélectionné pour être encapsulé dans l'éthylcellulose et l'éthylcellulose phosphorylée en utilisant la technique d'encapsulation par évaporation de solvant. Ainsi, l'éthylcellulose portant les groupes phosphonates a été préparée par réaction de phosphorylation dans des conditions spécifiques puis utilisée comme matériau de coque. L'éthylcellulose modifiée et les microcapsules préparées ont été examinées moyennant diverses techniques de caractérisation. L'effet du groupement phosphonate combiné avec l'huile d'amande a été étudié comme additifs anti-corrosion. Ainsi, des échantillons métalliques ayant un revêtement chargé de microcapsules ont été soumis à des rayures mécaniques et leur résistance à la corrosion a été examinée à travers plusieurs tests.

The aim of this research work is to develop self-healing anticorrosion coatings with enhanced flame-retardant properties to protect the surface of mild steel. The focus of our study was on extrinsic self-healing technology based on the encapsulation of healing agents, followed by embedding the prepared microcapsules in bulk material. To achieve our purpose, a natural healing agent (Almond oil) has been selected to be encapsulated in ethyl cellulose and phosphorylated ethyl cellulose shell materials using solvent-evaporation encapsulation technique. Thus, ethyl cellulose bearing phosphonate groups was prepared via phosphorylation reaction under specific conditions and used as shell material. The resulting modified ethyl cellulose and microcapsules were subjected to several characterization techniques. The effect of the phosphonate group in combination with the almond oil was investigated as anti-corrosion additives. Thus, metallic samples having a coating loaded with microcapsules were subjected to a mechanical scratch and their corrosion resistance was examined through several tests.