Compréhension de la structure d’un fluoroélastomère à destination de l’aéronautique en vue d’améliorer sa tenue thermique par l’ajout de nanocharges de type POSS

Présenté par Adrien SIMON à Polytech Tours, au 7 Avenue Marcel Dassault 37200 Tours (Département Mécanique et Systèmes) dans l’amphithéâtre 1

Résumé :
Les fluoroélastomères (FKM), par leurs résistances mécanique, thermique et chimique élevées, occupent une place nonnégligeable dans l’industrie aéronautique, au travers d’utilisations multiples. Néanmoins, ce domaine en constante évolution requiert le développement de matériaux toujours plus performants. Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux est d’améliorer la résistance thermique d’un FKM par l’utilisation de nanocharges fonctionnalisées. A ces fins, une attention particulière est portée à l’architecture du réseau élastomère développée lors d’une réticulation au peroxyde en présence d’un coagent (TAIC) afin de déceler le point faible thermique du matériau. Par la suite, des nanocharges de type POSS sont incorporées au système dans le but de repousser les limitations thermiques précédemment établies. Le couplage de différentes techniques expérimentales a permis d’appréhender leur intégration au sein du réseau élastomère. Un schéma réactionnel permettant de rationnaliser la structure du matériau post-réticulation et de faire le lien avec les propriétés macroscopiques est proposé. L’évolution des propriétés thermomécaniques des deux matériaux chargés ou non en oligosilsesquioxanes polyédriques est caractérisée au cours d’un vieillissement thermo-oxydatif à la température cible d’utilisation et le lien est établi avec l’évolution structurale observée. A partir des conclusions de ces travaux mettant en lumière les relations entre formulation, structure et réponse thermomécanique d’un fluoroélastomère, des perspectives sont proposées dans l’optique de retarder un peu plus encore la dégradation du matériau.

Mots clés : FKM, POSS, réticulation, structure, dégradation thermique, propriétés mécaniques