Des (nouveaux) matériaux aux propriétés optimisés

Les possibilités infinies ouvertes par la chimie récente et des procédés toujours mieux contrôlés rendent d’autant plus nécessaire la compréhension des relations structure/propriétés, qui peut alors intervenir de manière efficace dès la conception des matériaux. L’équipe s’est aussi intéressée, en collaboration avec des chimistes, aux propriétés de différents systèmes dits « supramoléculaires » ou encore « auto-associatifs ». 

Cette activité s’est vue consolidée par le recrutement MdC en 2016 de Guilhem Baeza.  Les propriétés visées étaient l’adhésion (ANR Supradhesion), l’autoréparation (ANR Arcade), ou encore une réponse mécanique viscoélastique optimisée (Thèse de R. Gallu, 2018, coll. IMP/Eiffage/Soprema sur des adjuvants bitumineux). Dans tous ces projets, l’équipe avait pour tâche de comprendre le lien entre propriétés locales (dynamiques, physico-chimiques…), microstructure multi-échelle et les propriétés macroscopique de ces systèmes via l’utilisation de nombreuses techniques expérimentales de caractérisation (AFM, SAXS, MEB, MET, DMA, rhéologie…), et parfois le développement de modèles théoriques. 

Représentation schématique d’un copolymère segmenté

L’équipe PVMH est aussi reconnue pour son expertise dans le domaine des nanocomposites à matrice polymère.  Parmi les différents matériaux étudiés, on peut citer des latex renforcés par des nanoplaquettes LDH encapsulées par polymérisation RAFT en émulsion dans laquelle a été explicité le rôle des interactions et de la composition chimique sur la formation d’une structure percolante mixte LDH/Macroraft,  cette structure étant essentielle dans le niveau de renforcement observé. 

Par ailleurs, l’étude de nanocomposites silice/SBR a montré que l’on pouvait décorréler les propriétés viscoélastiques à petites et grandes déformation en jouant sur la quantité d’oligomère de polypropylene glycol utilisé comme agent de recouvrement.