Nouveaux procédés de polymérisation (photo)amorcée adaptée aux matériaux épais, chargés, renforcés et nouveaux revêtements. – Deep CURE

Un axe important de recherche concerne les amorceurs dual-cure radicalaires qui permettront de durcir des matériaux sur de fortes épaisseurs ouvrant la voie à la fabrication de pièces de structure. Ceci induira également un travail de fond sur la compatibilisation et la dispersion de charges afin d'obtenir des composites épais et fortement chargés par voie photochimique.
Par ailleurs, dans le but de dépasser les limites imposées par les revêtements actuels, principalement basés sur les acrylates et époxydes, de nouveaux revêtements photopolymérisables seront étudiés.

- 2 brevets déposés

Essais de préindustrialisation en cours sur certaines technologies développées.

D. Maréchal, X. Allonas, M. Lecompère, A. Criqui ”Novel Dual-Cure Initiating System for Cationic Polymerization of Epoxides”, Macromol. Chem. Phys. Accepté
M. Retailleau, A. Ibrahim, X. Allonas « Dual-cure photochemical/thermal polymerization of acrylates: a photoassisted process at low light intensity » Polym. Chem., 5 (2014) 6503-6509
S. Shi, X. Allonas, C. Croutxé-Barghorn, A. Chemtob “Sol-Gel Process Activated by Visible Light-Emitting Diodes (LEDs) for Synthesis of Inorganic Films” New J. Chem. 39 (2015) 5686-5693

Le présent projet de chaire industrielle se positionne dans le cadre d'un partenariat fort entre le groupe MÄDER A&A et le Laboratoire de Photochimie et d’Ingénierie Macromoléculaires (LPIM) de l’Université de Haute Alsace. A partir des actions de recherche lancées depuis quelques années, ce projet ambitionne de conférer à ce partenariat une nouvelle dimension, en lui permettant de consacrer des moyens conséquents à une recherche amont à visée industrielle. Il s’inscrit pleinement dans l’axe prioritaire « Urgence Environnementale et les Ecotechnologies » de la Stratégie Nationale de Recherche et d’Innovation et répond aux demandes actuelles de rupture technologiques dans des domaines tels que l’allègement des structures, les matériaux fonctionnels intelligents et de performance, la fabrication expresse, les matériaux et les technologies d’assemblages. Ce projet vise à assurer la pérennité de la collaboration et permettra de projeter une industrialisation de technologies en rupture d'ici à 6-10 ans.
Dans la continuité de l’accord cadre qui les unit, les deux partenaires souhaitent créer une chaire industrielle centrée sur la photochimie appliquée aux matériaux épais chargés et à de nouveaux revêtements photopolymères.
Ainsi, bien au delà d'une simple collaboration de recherche entre les partenaires, cette Chaire Industrielle a quatre objectifs :
- Renforcer la capacité de recherche du LPIM et d'innovation industrielle en imprimant une vision à 6-10 ans ;
- Assurer la formation d'étudiants et de professionnels dans les domaines prescrits ;
- Développer l’attractivité du pôle de compétences LPIM/MÄDER ;
- Interagir avec d'autres partenaires potentiels en amont et en aval des technologies produites.

Dans ce contexte, la Chaire Industrielle joue le rôle de cluster de compétences scientifiques, à même de fédérer universitaires et industriels autour de projets spécifiquement identifiés dans le domaine de l'UV curing.

Le programme scientifique se décline autour de deux domaines majeurs dont les contraintes actuelles limitent le champ d'action des technologies de photopolymérisation. Ainsi, un fort investissement de recherche dans le domaine des amorceurs dual-cure radicalaires et cationiques permettra de durcir des matériaux sur de fortes épaisseurs ouvrant la voie à la fabrication de pièces de structure. Ceci induira également un travail de fond sur la compatibilisation et la dispersion de charges afin d'obtenir des composites épais et fortement chargés par voie photochimique.
Par ailleurs, dans le but de dépasser les limites imposées par les revêtements actuels, principalement basés sur les acrylates et époxides, de nouveaux revêtements photopolymérisables seront étudiés. Il s'agit d'une part de revêtements hybrides organiques/inorganiques obtenus par voie photosol-gel qui, sans recourir à l'introduction de nanoparticules, offrent des propriétés barrières et thermomécaniques attrayantes. D'autre part, une voie d'exploration consistera à évaluer le potentiel de la photopolymérisation anionique autour de nouvelles résines soufrées ou azotées élargissant le champ d'utilisation de la photopolymérisation.

Enfin, l'aspect formation et dissémination est un pivot important du programme de la Chaire, avec des actions auprès des étudiants d'IUT, de Master et d'Ecole d'Ingénieurs. Le but est de former de futurs cadres aux technologies développées par LPIM/Mäder, préparant ainsi le renouvellement des cadres au sein des entreprises et leur formation continue. La dissémination des résultats sera assurée d'abord par voie de brevets, de publications, puis au travers d'une structure de transfert et d'industrillation qui doit être créé à cet effet ou le démonstrateur LAMIE de l'UHA.