Films auto-texturés renforcés et recyclables

Recyclable reinforced self-patterned films

• Auteur / Autrice : Jonathan Jayaratnam
• Direction : Corinne SouliÉ-ziakovic
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie moléculaire, macromoléculaire, et matériaux
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)

Mots clés

Mots clés libres

Photopolymérisation

Films auto-texturés

Composites

Films recyclables

Photopolymerization

Self-patterning films

Composites

Recyclable films

Résumé

Les procédés industriels pour obtenir des films mats sont le sablage ou le traitement chimique à l'acide fluorhydrique. La limitation principale de ces techniques est le fait qu'elles ne permettent pas d'obtenir des flous bien définis. La photopolymérisation est la technique la plus répandue industriellement pour fabriquer des revêtements et notamment les films minces. Il a été observé que la photopolymérisation de certains monomères acrylates conduit à des films présentant spontanément des morphologies de surface bien définies (lamelles, hexagones, etc.). Ces texturations confèrent des propriétés optiques qui peuvent être modulées en ajustant le type et la taille des morphologies. Cependant, ces films présentent des propriétés mécaniques faibles. De plus, comme la plupart des matériaux polymères, les revêtements sont difficiles à enlever et sont rarement réparables. Tout d'abord, les films seront renforcés en utilisant des mélanges acrylates différents. Puis, des liaisons covalentes dynamiques seront mises en œuvre dans les films. En effet, cette chimie comprend notamment des réactions réversibles sous l'action d'un stimulus (pH, température, lumière, etc.) et des réactions d'échange fonctionnant selon un mécanisme associatif. Cela ouvrirait des perspectives nouvelles dans le domaine du recyclage ou de l'amélioration des propriétés physico-chimiques et thermomécaniques des polymères de base.

Industrially, matte films are obtained either by sandblasting the surface or by chemical attack with hydrofluoric acid. The use of an extremely corrosive acid and the difficulty of obtaining well-controlled blurs are the main limitations of these techniques. Photopolymerization is the most widespread industrial technique for manufacturing coatings and in particular thin films. It was observed that the photopolymerization of certain acrylate monomers under ambient atmosphere led to films spontaneously presenting well-defined surface morphologies (lamellae, hexagons, etc.). These surface textures give the films optical properties which can be modulated by adjusting the type and size of the morphologies. However, these films have weak mechanical properties. First, these films will be reinforced using different acrylate mixtures. Secondly, like most polymeric materials, coatings are difficult to remove and are rarely repairable. To address this issue, dynamic covalent bonds will be implemented within the films. In fact, this chemistry includes in particular reversible reactions under the action of a stimulus (pH, temperature, light, etc.) and exchange reactions operating according to an associative mechanism. They open up completely new perspectives in the field of recycling, or improvement of the physico-chemical and thermo-mechanical properties of commodity polymers.