Soutenance de thèse : Théophile IENN

Utilisation du procédé PISA pour l'élaboration de matériaux thermodurcissables

Doctorant : Théophile IENN

Laboratoire INSA : IMP - Ingénierie des Matériaux Polymères

Ecole doctorale : ED34 ML - Matériaux

Cette thèse explore l’utilisation du procédé de polymérisation induite par auto-assemblage (PISA) comme stratégie de conception de réseaux époxy nanostructurés à ténacité renforcée. Dans une première partie, des macro-agents RAFT ont été synthétisés puis employés pour synthétiser des copolymères à blocs PMMA-b-PLMA et PMMA-co-(PGMA-b-PLMA) directement dans deux matrices époxy : le DGEBA et l’ECC. L’évolution des morphologies (sphères, vermicules, vésicules) en fonction du degré de polymérisation, des fractions volumiques de blocs et du taux de solides a été étudiée. Les dispersions obtenues ont ensuite été réticulées par polyaddition avec une diamine (MCDEA ou IPD) pour le DGEBA, ou par homopolymérisation cationique initiée par des sels de diphényliodonium ou de triarylsulfonium pour l’ECC. L’influence des conditions de réticulation sur la stabilité des morphologies a également été analysée. Les réseaux contenant des morphologies vésiculaires dont la taille caractéristique se situe entre une centaine et plusieurs centaines de nanomètres, présentent les gains de ténacité (KIC) les plus marqués pour des taux massiques en copolymère à blocs inférieurs à 5%. À l’inverse, les réseaux présentant une séparation de phase à l’échelle micrométrique ou incluant des objets sphériques de très petite taille (inférieure à une dizaine de nanomètres) présentent des propriétés semblables et dégradées par rapport aux réseaux epoxy sans copolymère à blocs. Au-delà des systèmes DGEBA et ECC, cette approche démontre que la RAFT-PISA constitue un outil polyvalent pour concevoir des matériaux thermodurcissables nanostructurés, adaptable à une grande variété de matrices. Elle offre un cadre général reliant architecture macromoléculaire, morphologie et propriétés mécaniques, ouvrant la voie à la conception de réseaux polymères robustes.