Nouveaux designs de matériaux vitrimères et composites ayant des propriétés de résilience mécanique et de (re)mise en oeuvre améliorées – MATVIT

Les principaux objectifs du projet MATVIT sont:
• Développer une nouvelle génération de matériaux vitrimères pouvant être remis en oeuvre par injection ou extrusion avec un débit plus élevé et offrant de meilleures propriétés que les matériaux thermodurcissables et thermoplastiques actuels.
• Comprendre les propriétés des vitrimères à partir de caractérisations structurales et mécaniques approfondies.
• Démontrer tout le potentiel des matériaux vitrimères dans des applications industrielles clés en utilisant des techniques de mise en oeuvre et de caractérisation de pointe.
• Analyser les besoins d'innovation du point de vue du marché final, définir les propriétés correspondantes exigées des vitrimères et proposer des solutions appropriées. Les quatre approches indépendantes et innovantes qui seront développées permettront de répondre aux besoins industriels en résines thermodurcissables hautes performances remodelables, soudables et recyclables.
• Diffuser les résultats scientifiques dans des revues et conférences scientifiques et promouvoir les matériaux vitrimères auprès des partenaires industriels (PME, grands groupes industriels et centres techniques européens) afin de pérenniser les résultats du projet MATVIT.

Les partenaires d'IMP et de MMC ont mis au point de nouvelles formulations de vitrimères ayant des températures de transition vitreuse élevées qui promettent d'être utilisées comme matrices dynamiques retraitables dans des matériaux composites à fibres longues. Elle a permis de mieux comprendre les propriétés viscoélastiques des matériaux vitrimères au sens large. Ces résultats ont abouti à quatre articles dans de bonnes revues de la communauté des polymères, dont deux couvertures de revues Macromolecules et Polymer Chemistry. En outre, les partenaires IMP et IPC ont atteint des résultats très prometteurs concernant l'élaboration de vulcanisats thermplastiques à base de vitrimère par traitement réactif. Ces résultats sont actuellement examinés plus avant avant leur valorisation et leur diffusion. De plus, depuis le début du projet MATVIT, le partenaire IMP a obtenu la coordination d'un projet de réseau de formation innovant (ITN) financé par la Communauté européenne (https://www.vitrimat.eu/). Ce projet a reçu trois millions d'euros et les deux autres partenaires MATVIT (MMC et IPC) sont impliqués respectivement en tant qu'organisations bénéficiaires et partenaires.

Jusqu'à présent, le projet MATVIT a ouvert des perspectives significatives concernant le développement de matériaux avancés à base de vitrimère qui devraient permettre une meilleure compréhension de la relation structure / propriétés de ces matériaux pour permettre leur utilisation dans des applications de pointe (par exemple adhésifs, thermodurcissables et composites. pour les biens de consommation, la construction, les loisirs, l’énergie éolienne et l’automobile). Ceci est d'autant plus important que les vitrimères portent la promesse de matériaux polymères et composites de nouvelle génération en ligne avec le développement durable et les exigences de l'économie circulaire des plastiques.

A. Jourdain, M. M. Obadia, J. Duchet–Rumeau, J. Bernard, A. Serghei, F. Tournilhac, J.–P. Pascault, E. Drockenmuller “Comparison of PEG–based Networks Obtained by Cationic ROP of Neutral and 1,2,3–Triazolium Diepoxy Monomers” Polym. Chem. 2020, 11, 1894.
A. Jourdain, R. Asbai, O. Anaya, M. Chehimi, E. Drockenmuller, D. Montarnal “Rheological Properties of Covalent Adaptable Networks with 1,2,3-Triazolium Cross-links: the Missing Link Between Vitrimers and Dissociative Networks” Macromolecules 2020, 53, 1884.
Q.-A. Poutrel, J. J. Blaker, C. Soutis, F. Tournilhac, M. Gresil “Dicarboxylic acid-epoxy vitrimers: influence of the off-stoichiometric acid content on cure reactions and thermo-mechanical properties” Polym. Chem. 2020, 11, 5327.
A. Jourdain, O. Anaya, I. Antoniuk, H. Ben Romdhane, D. Montarnal, E. Drockenmuller “High-Tg poly(1,2,3-triazolium) covalent adaptable networks combining fast reprocessing and high temperature mechanical stability” submitted to Macromolecules.