Stage développement matériaux empreinte environnementale négative PA11

Détails de la Mission

L'objectif de ce stage est de déterminer comment une nouvelle famille de charges pourrait être valorisée pour renforcer les polymères biosourcés de type PA11. Cela permettrait de remplacer les charges minérales plus classiques (talcs, carbonate de calcium, …) avec potentiellement un impact environnemental plus faible, voire négatif. Il serait également possible avec cette charge, d'adapter les propriétés des matières recyclées et de s'inscrire dans une démarche d'économie circulaire.
- Mieux connaitre cette nouvelle famille de « charge ». Pour se faire, nous allons cribler en taille la charge afin de disposer de différentes classes granulométriques. Nous effectuerons une caractérisation structurelle des différentes granulométries de charge (granulométrie laser, Diffraction de rayons X, microscopie électronique à balayage et fluorescence X).
- Réaliser des charges reproductibles. Nous réaliserons par un procédé spray des charges de distribution en taille contrôlée à base des charges agglomérées. Ces charges seront synthétisées par réaction sol-gel des charges avec une source de silice afin de produire des sphères microniques. Alternativement, certaines granulométries de charges pourront être directement testées en tant que charges de polymères..
-Réaliser et analyser les composites charges/polymères. Ces charges seront incorporées dans un polymère PA11 recyclé ou non. Nous établirons un comparatif les propriétés mécaniques obtenues à celles d'un PA11 chargé talc. Les propriétés rhéologiques des mélanges réalisées seront suivies.
Les premières et deuxièmes parties portant sur la synthèse des charges seront cruciales car elle permettront d'optimiser et de maximiser la part de « déchet » dans les particules finales. La troisième étape portera sur l'incorporation de ces charges dans du PA11 (recyclé ou non). Le comportement rhéologique de ces mélanges et leurs caractéristiques (thermo) mécaniques vont dépendre fortement de la géométrie des charges (facteur de forme) aussi bien que de leur chimie de surface qui sera contrôlée afin d'assurer une bonne cohésion des matériaux composites finaux. Les mélanges seront réalisés au mélangeur interne dans un premier temps. Des éprouvettes seront moulées et caractérisées en DMTA et à la machine de traction. Des analyses morphologiques, élémentaires et de distribution des charges dans le polymère seront effectuées au MEB/EDX. L'exploitation des résultats permettra d'évaluer la pertinence de cette stratégie en vue d'obtenir un polymère chargé de très faible impact environnementale et d'être un des outils pour se diriger vers la cible net zéro carbone de 2050.