Offre de Thèse : Étude de la formation de porosités dans les matrices thermoplastiques réactives lors de leur synthèse

Offre de Thèse
Institut Clément Ader - IMT Mines Albi
Olivier De Almeida

Lors de l'utilisation de matrices thermoplastiques réactives, du fait de leur faible masse molaire, les monomères du mélange réactif initial ont une température d’évaporation se situant dans la gamme de température de polymérisation de la matrice. Dès lors, si la réaction n’est pas suffisamment avancée lorsque cette température d’évaporation est atteinte, des bulles peuvent se former dans le mélange réactif, et générer à l’issue de la réaction de polymérisation des porosités au sein de la matrice. La composition du mélange réactif, qui définit la cinétique de réaction et l’augmentation des masses molaires joue alors un rôle essentiel dans ce processus. De même la pression influence la température de changement d’état du monomère et donc la formation de porosités.

Le projet de thèse vise à étudier ce processus de formation des porosités dans le contexte de la pultrusion de systèmes réactifs conduisant à la synthèse de PA6 et PMMA. Il s’agira en particulier d’analyser l’influence des conditions de mise en œuvre sur l’évaporation et la création de porosités. L’investigation des couplages physico-chimiques sera menée d’une part par la caractérisation physico-chimique du comportement du monomère et du mélange réactif, et d’autre part par l’observation directe du processus de formation des porosités sous microscope optique. L’étude expérimentale des mécanismes servira alors de base à la construction d’un modèle numérique représentatif du processus de formation/croissance des porosités qui pourra être couplé à un modèle thermique du procédé de pultrusion afin de prédire la localisation des défauts.