Soutenance de thèse : Lucas OLLIVIER-LAMARQUE

Nondestructive Evaluation of Water Uptake in Epoxy Ionic Liquid Composite Matrix for Corrosion Resistant Coating Using Capacitor Sensor

Doctorant : Lucas OLLIVIER-LAMARQUE

Laboratoire INSA : ELyT MaX
Ecole doctorale : ED34 Matériaux de Lyon

Les revêtements polymères sont utilisés dans divers domaines pour la protection contre la corrosion. Ils sont une solution industrielle peu onéreuse et facile à mettre en place pour protéger les aciers au carbone. La plupart des revêtements polymères utilisés sont des époxydes réticulés par des amines.
Cependant ces composés aminés sont toxiques pour l’homme et pour l’environnement. Les liquides ioniques (IL), sels organiques ayant une température de fusion inférieure à 100°C, sont des composés prometteurs pour remplacer les amines car moins toxiques et utilisés en quantité moindre. Les systèmes étudiés sont élaborés à partir de BADGE pour l’époxyde. Le liquide ionique sélectionné est le couple phosphonium-dicyanamide. Le durcisseur est une polyéther diamine. Des tests en immersion en solution aqueuse de systèmes epoxy-amine et epoxy-IL sont réalisés pour évaluer la cinétique de prise en  eau par des mesures de gravimétrie. En appliquant la deuxième loi de Fick les coefficients de diffusion et de saturation d’eau sont extraits pour permettre la comparaison des performances des différents systèmes.
Des tests de tractions et de DMA sont réalisés sur des échantillons avant et après immersion pour évaluer l’effet de la prise en eau sur les propriétés mécaniques et viscoélastiques.
Les mesures d’impédance électriques on mis en évidence l’augmentation de la permittivité du matériau lors de la prise en eau. Sur ce principe, un capteur coplanaire a été élaboré pour effectuer des mesures de surfaces sans contact dans le but de mesurer l’état de la prise en eau du revêtement polymère.
 

Un modèle de permittivité basé sur une loi des mélanges intégrant l’équation de relaxation de Cole-Cole a été mis au point pour estimer quantitativement la fraction  d’eau dans le polymère à partir de la permittivité du matériau. Ce modèle présente une meilleure estimation que le modèle de Brasher-Kingsbury.