RIOU Mickaël

Avis de soutenance de thèse de doctorat de Monsieur Mickaël RIOUMickaël RIOU, en vue de l’obtention du grade de docteur, en « GÉNIE DES MATÉRIAUX » présentera ses travaux intitulés : « Étude du moussage d’élastomères thermoplastiques avec des microcapsules thermo-expansives par le procédé d’extrusion » le 23 septembre à Lorient.

Résumé

L'allègement des matériaux est une des priorités des industriels pour réduire leur empreinte carbone et réaliser de substantielles économies. Dans ce but, de nombreuses recherches ont étudié différentes technologies de moussage. Cette thèse s'intéresse au moussage par incorporation de microcapsules thermo-expansives (MTE). L'étude se concentre sur l'allègement de matériaux thermoplastiques élastomères (TPE) utilisables pour l'étanchéité automobile. La caractérisation des matériaux a permis de déterminer leurs morphologies, leurs compositions et leurs caractéristiques. À l'échelle laboratoire, l'expansion des MTE en fonction de la température examinée. Ainsi, les conditions nécessaires à la croissance des MTE ont été définies. Transposées sur le processus d'extrusion, ces conditions se produisent principalement dans la filière de mise en forme. C'est pourquoi, une étude à l'échelle industrielle a permis d'identifier les paramètres clés impactant le moussage pendant l'extrusion. Un modèle empirique de prédiction de la masse volumique de la mousse syntactique a été développé. Ensuite, l'impact de l'incorporation des MTE sur les propriétés du matériau a été examiné. Enfin, une simulation numérique du moussage de thermoplastiques en extrusion a été développée.

Mots clés  : Mousse syntactique, microcapsules thermo-expansives, thermoplastique élastomère, extrusion, rhéologie, modélisation thermo-mécanique

Abstract

Study of thermoplastic elastomers foaming with thermo-expandable microcapsules by extrusion process

Lightweight materials is one of the top priorities for industries to reduce carbon footprint and to make substantial savings. In this way, many researches have studied the different kinds of foaming technologies. This thesis is interested in foaming by the addition of thermo-expandable microcapsules (TEM). This study is focused on lightening thermoplastic elastomers (TPE) usable for automotive sealing systems. Material characterization allows us to determine their morphologies, compositions and features. At the laboratory scale, the TEM expansion in terms of temperatures and pressures has been investigated. Hence, conditions that enable the TEM growth has been defined. Transposed in the extrusion process, these conditions happen mainly inside the forming die. That is why, a study at the industrial scale allows us to identify the key parameters affecting the foaming during extrusion. An empirical model to predict the mass density of the syntactic foam has been developed. Then, the influence of TEM addition on certain material properties has been analyzed. Finally, a numerical simulation of syntactic foam extrusion process has been developed.

Key words:Syntactic foam, thermo-expandable microcapsules, thermoplastic elastomer, extrusion, rheology, thermo-mechanical modeling

Membres du jury

  • Prof. Emmanuelle VIDAL-SALLE, INSA Lyon
  • Prof. Brice CALVIGNAC, INSERM Angers
  • Dr Gilles AUSIAS, Maître de Conférences HDR, Université Bretagne Sud, IRDL
  • Prof. Julien FÉREC, Université Bretagne Sud, IRDL
  • Prof. Yves GROHENS, Université Bretagne Sud, IRDL
  • Prof. Philippe CASSAGNAU, Université Lyon 1

Personnalité invitée

M. Thierry GAUDRY, Manager R&D matériaux TPE, COOPER STANDARD AUTOMOTIVE France

 

Les travaux ont été encadrés par Gilles AUSIAS, Julien FÉREC et Yves GROHENS

Ecole doctorale SPI N°601 

Informations pratiques

Jeudi 23 septembre 2020 à 14h30

Amphithéâtre

Ecole d'Ingénieurs (ENSIBS)

Lorient

 

Le port du masque est obligatoire.