Etude de nouvelles stratégies de synthèse en vue de concevoir des matériaux hybrides : application au renforcement des polymères

Abstract

Cette thèse vise à étudier les nouvelles stratégies de synthèse des matériaux hybrides organique-inorganique,ainsi d’étudier le comportement multiéchelle des revêtements prometteurs à base de polymère thermodurcissable,cette investigation est basé sur une étude fine et approfondie en utilisant des techniques appropriés pour comprendre les mécanismes réactionnels de la synthèse sol-gel,les réactions multicomposants,les interactions,les interfaces et les mécanismes de dégradation des surfaces revêtues.Deux types de renforts lamellaires sur une échelle micro et nanométrique,des feuillets d’oxyde de graphène et des nanomatériaux hybrides à base de graphène ont été utilisés ici.Pour améliorer l’exfoliation,la stabilité,les interactions entre les nanorenforts et la matrice thermodurcissable, plusieurs voies de synthèse ont été explorées dans ce travail; l'oxydation des renforts lamellaires,la fonctionnalisation et la greffe de nanoparticules de silicium sur leur surface.La chimie covalente du graphène oxydé est exploitée et étudiée dans ce travail dans le but de concevoir,produire, évaluer et caractériser les nouveaux matériaux hybrides oxyde de graphène-oxyde de silicium.Nous nous sommes attachés ensuite à valoriser ces nouveaux matériaux hybrides sur plusieurs axes.L’étendue de cette recherche couvre l’aspect morphologique, thermique,mécanique et évolutionnel de l’exfoliation en phase liquide de l’oxyde de graphène et l’hybride synthétisé dans la matrice époxy.Les aspects fondamentaux des interactions entre la charge et matrice,ainsi que l’élaboration de couches minces hybrides dans le but d‘applications en tribologie et dans les revêtements anticorrosion ont été également étudiée.Enfin,une approche de mise en forme des revêtements a été testées«spray coating» .À cette fin,l’étude a été complétée par des analyses électrochimiques et des tests mécaniques et tribologiques du caractère inhibiteur et de protecteur des surfaces métallique fourni par les revêtements.