Étude de compréhension des mécanismes de vieillissement sous humidité des propergols à liant PBHT

Study to understand the mechanisms of aging under humidity of propellants with PBHT binder

• Auteur / Autrice : Théo Evrard
• Direction : Emmanuel Richaud
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 14/11/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pimm - Laboratoire Procédés et ingénierie en mécanique et matériaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Paris, ENSAM

Mots clés

Mots clés libres

Vieillissement

Propergols

Élastomère

Phbt

Aging

Propellants

Elastomer

Htpb

Résumé

Ce projet de thèse porte sur l'étude du comportement des propergols solides face au vieillissement. Les propergols sont majoritairement composé de charges (oxydantes et réductrices) et d'un liant élastomère. La dégradation de la matrice polymère et de l'adhésion entre le liant et les charges sous humidité est critique pour prédire la durée de vie du propergol. Les objectifs de ce projet sont: -d'apporter des éléments de compréhension fondamentaux et de caractérisations innovantes sur les mécanismes d‘adhésion entre le liant et les charges au sein des matériaux (cinétique de réaction, dégradation sous humidité, répartition....) et sur l'effet réversible de l'eau (impact sur les liaisons H, effet additif...). - d'établir un lien entre la structure du matériau et les propriétés mécaniques (corrélation entre les propriétés mécaniques, l'adhésion liant-charge et une donnée caractéristique du réseau telle que la densité de réticulation). - d'identifier les mécanismes et les cinétiques de dégradation afin de proposer un outil prédictif de la durée de vie.

This thesis project focuses on the study of the behavior of solid propellants in the face of aging. Propellants are mainly composed of fillers (oxidizing and reducing) and an elastomeric binder. The degradation of the polymer matrix and the adhesion between the binder and the fillers under humidity is critical to predict the lifetime of the propellant. The objectives of this project are: - to provide fundamental elements of understanding and innovative characterizations on the adhesion mechanisms between the binder and the fillers within the materials (reaction kinetics, degradation under humidity, distribution, etc.) and on the reversible effect water (impact on H bonds, additive effect, etc.). - to establish a link between the structure of the material and the mechanical properties (correlation between the mechanical properties, the binder-filler adhesion and a characteristic data of the network such as the crosslinking density). - to identify the mechanisms and the kinetics of degradation in order to propose a predictive tool of the lifetime.