CAractérisation des Propriétés physico-chimiques du mouillage de polymères thermoplastiques fondus ; Application aux Eco-composites et aux poLymères des océANs. (CAPELAN)

Physico-chemical characterisation of molten polymers wetting ; Application to eco-composites and drifted polymers

• Auteur / Autrice : Elise Mathouillot
• Direction : Pierre-Jacques Liotier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : IMT Mines Alès
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PCH - Polymères, composites, hybrides
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : PCH - Polymères, composites, hybrides

Mots clés

Mots clés libres

Polymères

Mouillage

Océans

Polymers

Wetting

Ocean

Résumé

L'avenir des matériaux composites dans les industries du transport (aéronautique et automobile) et de la construction réside dans un objectif double : rassurer et fiabiliser leur élaboration ainsi que leurs propriétés induites d'une part et attester de la viabilité de leur circularité économique et environnementale d'autre part. Les polymères, du fait de leur stabilité chimique, ont une durée de vie considérable en milieu naturel. Ces matériaux ont donc tendance à s'accumuler dans les milieux marins ce qui en fait une nuisance visible sur nos côtes. Une filière locale se structure à l'heure actuelle pour récupérer et valoriser ces polymères sauvages ayant dérivés. Il nous est cependant difficile de les valoriser en tant que matériaux et l'alternative retenue est bien souvent la valorisation énergétique, derrière laquelle se dissimule une incinération. L'objectif est donc de fiabiliser le développement d'un semi-produit circulaire, recyclé et recyclable, constitué de polymères sauvages flottés et de renforts (carbone ou verre) recyclés. La fiabilisation et la reproductibilité de l'imprégnation des renforts par le polymère nécessite le comblement de briques théoriques fondamentales dans la dynamique de mouillage des polymères fondus. En effet, les phénomènes de mouillage dynamique présentent déjà en eux-mêmes des vides théoriques empêchant l'optimisation de l'élaboration de composite à matrice thermoplastique, mais il faut également ajouter à cela la méconnaissance des phénomènes d'imprégnation de polymères à l'état fondu.

The future of composite materials in the transportion (aeronautical and automotive) and construction sectors lies on a double objective: to make elaboration and induced properties reliable on the one hand and to attest the economic and environmental viability trhough circularity on the other hand. Because of their chemical stability, polymers have a considerable life span in natural environment. These materials have therefore a tendency to accumulate in marine environments, which makes them a visible nuisance on our coasts. Local sectors are being set up to recover and recycle these wild polymers and their derivatives. However, it is difficult to recover them and the alternative is often energy recovery, pretty words for incineration. The objective is therefore to develop of a circular, recycled and recyclable reliable semi-product, made of wild drifted polymers and recycled reinforcements (carbon or glass). The reliability and reproducibility of the impregnation of reinforcements by the polymer requires to address fundamental theoretical gaps in the wetting dynamics of molten polymers. Indeed, phenomena of polymer dynamic wetting already present theoretical gaps preventing the optimisation of the elaboration of thermoplastic matrix composites, but their is also a lack of knowledge of the phenomena of molten polymer impregnation of fibrous media.