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Dernière mise à jour 1er octobre 2019

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Polymères et biopolymères

Cela fait 20 ans que le laboratoire AMME-LECAP, et maintenant l'équipe EIRCAP, travaille sur les polymères,

principalement thermoplastiques mais aussi thermodurcissables.

 

Un grand intérêt est porté aux polyesters, mais nombreux sont les matériaux dont on a investigué mobilité moléculaire et transition vitreuse (EVA, PMMA, PET, PC, PEI, etc.). On s'est aussi intéressés aux propriétés mécaniques et au vieillissement du polycarbonate (PC) et à la microstructure du poly (éthylène téréphtalate) (PET) étiré soufflé (cf. bouteilles), par exemple. Des études ont été menées sur des des matériaux complexes et anisotropes, sur des polymères nanochargés, sur des mélanges de polymères, sur des assemblages multicouches de différents polymères, ainsi que sur des composites à matrice organique.

Depuis une dizaine d’années, EIRCAP élargit considérablement son champ d’investigation aux biopolymères : le poly (acide lactique) (PLA), les poly (hydroxyalkanoates) (PHAs), l'amidon et ses dérivés, etc.

 

En collaboration avec les Etats-Unis et l’Ukraine, l'équipe travaille également à la compréhension des relations structure-propriétés et leur évolution au cours du vieillissement et en fonction de la fabrication, y compris dans le cas des réseaux thermodurs plus ou moins complexes. Quelques exemples : vieillissement de résines époxy pour plaques de circuits imprimés ; matériaux thermodurcissables à gradient de propriétés obtenus par fabrication additive ; mobilité moléculaire de résines thermodurcissables.

Fibres et biocomposites

EIRCAP fait partie d'un laboratoire basé en Haute-Normandie, dans le nord-ouest de la France. Sa position géographique en fait l'interlocuteur priviligié pour le dévéloppement des activités économiques de la région. De ce fait, l'équipe s'intéresse aux fibres végetales traditionnellement transformées en France (principalement lin et chanvre) mais aussi, grâce à ses collaborations internationales (Népal, Inde, Afrique du Nord, etc.), à des fibres plus exotiques telles que les fibres de bambou.

 

Les problématiques traitées peuvent aller de la valorisation de la biomasse à son ingénierisation, en passant par des études de faisabilité finalisés à la réalisation de biocomposites - matériaux multicomposants dont les propriétés peuvent être ajustées à un cahier des charges particulier en jouant sur la selection des matériaux de base et la formulation des mélanges. Ces matériaux peuvent ensuite être caractérisés dans des conditions spécifiques, et leurs propriétés évaluées au cours du temps en fonction du vieillissement physique et chimique du matériau dans les conditions imposées.

 

Mais EIRCAP ne s'intéresse pas exclusivement aux fibres d'origine naturelle : depuis quelques années, une attention croissante est portée aux matériaux fibreux de nature synthétique, issus du recyclage d'autres produits en fin de vie et/ou fabriqués par différentes voies (par exemple par electrofilage) sous forme de tissés ou non-tissés.

Amorphes et verres

Historiquement AMME-LECAP a construit son expertise sur tous les matériaux amorphes vitreux, ainsi que sur les matériaux "mal" cristallisés. L'équipe EIRCAP poursuit sur ce même chemin.

 

Les verres de chalcogénures, les phases amorphes au sein des polymères thermoplastiques et la presque totalité des polymères thermodurcissables, mais aussi les petites molécules organiques, sont autant de matériaux qui servent de "support" pour nos études fondamentales sur l’état amorphe et les propriétés des verres, et plus particulièrement :

  • la mobilité moléculaire dans l’état vitreux ;

  • le vieillissement physique ;

  • la taille des domaines caractéristiques des mouvements coopératifs ;

  • l'étude comparative de différents modèles décrivant les verres et permettant d'en prédire les phénomènes de relaxation au cours du vieillissement.

Matériaux nanostructurés
Molécules organiques

Depuis quelques années, EIRCAP s'intéresse également aux matériaux nanostructurés et aux systèmes moléculaires auto-assemblés

 

Pour le plus souvent constitués de molécules de faible masse moléculaire, ces matériaux offrent une grande diversité de nanostructures régies et maintenues par des liaisons physiques faibles.

 

On s'intéresse alors aux phases amorphes, organisées et cristallines.

On peut, par exemple, étudier :

  • les paramètres expérimentaux d'auto-assemblage moléculaire

  • les reconfigurations structurales dues à une modification de l'environnement (température, composant de systèmes binaires...) 

  • l'influence de la structure sur les dynamiques moléculaires 

  • la coopérativité des mouvements moléculaires