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Exposés de 2e année de thèse

Mercredi 1er octobre 2014

à 10h en salle C. Brot

10:00 - Olivier Moreillon

Peintures alkydes biosourcées à séchage non-oxydatif.

Directeur de thèse : Frédéric Guittard Co-directrice de thèse : Sonia Amigoni

Face à la diminution des ressources pétrolières et aux enjeux environnementaux, le développement de revêtements (peinture, vernis, encre, adhésif...) plus respectueux de l’environnement a connu un fort essor au cours des dernières années. Dans ce contexte, la vieille chimie des peintures alkydes a été remise à l’ordre du jour, puisqu’elle utilise une résine alkyde à base de produits biosourcés. Cependant, le séchage de telles peintures impliquent un mécanisme oxydatif catalysé à l’heure actuelle par des sels de Cobalt potentiellement cancérogènes. Des mécanismes de séchage non-oxydatifs et plus écoresponsables ont ainsi été développés au cours de cette thèse et font intervenir des réactions de réticulation à température ambiante entre différents groupes fonctionnels préalablement greffés sur la résine. Les derniers avancements et résultats obtenus avec ces différents mécanismes seront présentés ici.

10:30 - Nahed Bounoua

Rhéologie et microstructure de suspension de fibres

Directrice de these : Elisabeth LEMAIRE Co-Directeur : Pavel Kuzhir

Les fibres courtes sont couramment utilisées pour améliorer les propriétés mécaniques, thermiques ou électriques des plastiques. L’optimisation des procédés de fabrication des plastiques chargés passe par la connaissance de la rhéologie des suspensions de fibres et de l’orientation de celles-ci, dont dépendent fortement les propriétés finales du composite. Cependant, l’étude de l’écoulement de suspensions semi-diluées ou concentrées de fibres pose des difficultés importantes tant conceptuelles qu’expérimentales. Les propriétés rhéologiques sont en effet difficiles à prédire et à modéliser en raison du fort couplage qui existe entre les interactions que les fibres subissent entre elles, leur orientation et l’écoulement. D’un point de vue expérimental, les propriétés rhéologiques sont délicates à mesurer en rhéométrie classique en raison de la présence d’artefacts tels que la migration qui rend inhomogène la suspension ou les effets de parois qui, localement modifient considérablement l’orientation des fibres. Or, le comportement rhéologique dépend fortement de l’orientation des fibres et de leur concentration. Je présenterai dans cet exposé les différents protocoles expérimentaux développés durant la thèse qui consistent à étudier le comportement de suspensions de fibres lors d’une inversion du cisaillement ainsi que les différences de contrainte normales. Les résultats de ses expériences sont interprétés en terme d’orientation des fibres induite par cisaillement. Le but est de pouvoir explorer le lien entre l’évolution de la microstructure (orientation et répartition spatiale des fibres) et le comportement rhéologique des suspensions de fibres.

11:00 - Cécile Bignon

Formulation of nanoparticular network : skin tolerance and skin protection

Directeur F. Guittard Co directeur S.Amigoni & D. Josse

Skin is daily exposed to numerous environmental stresses such as chemical or UV radiation. Especially, the organophosphate exposure can occur in domestic or occupational contexts. In topical skin protectant (TSP), nanoparticles (NP) are used for their high specific surface area giving them adsorbent or destructive properties depending on the type of NP. Due to their toxic potential for environment and human health, as well as aggregation of NP, a new concept was previously explored : the grafting of NP on amphiphilic and thickening HASE polymers. HASE (hydrophobically alkali-swellable emulsion) polymers are known for their ability to form three-dimensional networked gels. This NP networking has two advantages : firstly, it increases the stability of NP dispersion [1] and secondly, it prevents NP release in the environment thus preventing bioaccumulation and toxicity [2]. However, due to the high absorption properties of NP, the deposit cracks rapidly. These grafted polymers with nanoparticles cannot be used alone in water, formulation is needed. The aims of this work are to (1) verify the skin tolerance towards the nanoparticular network ; (2) formulate the grafted polymers in cosmetic matrix and study the quality of deposits (visual observations, microscopy, profilometry and wettability) and (3) determine their efficiency against the penetration of organophosphate. HASE/NP polymers were synthetized as stated previously by Zenerino et al. [1]. Skin irritancy potential was evaluated by Neutral Red Realease and Hen’s Egg Test-Chorioallantoïc Membrane tests. Several formulations containing HASE/NP polymers and different agents having film-forming properties were realized. They were neutralized to a pH of 6-8 giving optimal dispersion of HASE/NP polymers [2]. Formulations were spread (28mg/cm²) on silicone membranes and mounted in Franz diffusion cells. Transmembrane penetration of the organophosphate model agent (Paraoxon) was assessed by enzymatic assay. Criteria acceptances of an efficient formulation were : (1) good reproducibility (low standard error) and (2) significant decrease of toxic agent penetration compared to the negative control (unprotective membrane).

[1] A. Zenerino, S. Amigoni, E. Taffin de Givenchy, D. Josse, F. Guittard, Polymer 2013, 54(22), 6089–6095.

[2] L. Clément, A. Zenerino, C. Hurel, S. Amigoni, E. Taffin de Givenchy, F. Guittard, N. Marmier, 2013, Sci. Total Environ., 450-451, 120–8.

11:30 - Sébastien Barale

Calorimétrie de réaction appliquée aux produits pétroliers

directeur de thèse : Nicolas Sbirrazzuoli, encadrant : Luc Vincent

La présentation détaillera les travaux accomplis sur l’étude du calorimètre de réaction grâce un dispositif d’étalonnage par effet Joule. Grâce à lui nous avons pu simuler des signaux thermiques nous permettant de déterminer les constantes de temps et le coefficient d’étalonnage en puissance de l’appareil. Parallèlement à cela nous avons développé avec l’aide de Gregory Sauder deux logiciels de traitement de données sous labview afin de corriger les différences existantes entre un flux généré et un flux mesuré dans le calorimètre. Le but de cette étude et de pouvoir disposer de thermogrammes exploitables pour une étude cinétique approfondie de systèmes réactionnels. J’évoquerais également ce qu’a apporté la calorimétrie concernant l’étude des produits pétroliers sans entrer dans les détails pour cause de confidentialité.