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Couplage des analyses calorimétrique, gravimétrique et électrochimique pour l'étude de l'effet barrière de peintures anticorrosion

Villareal, Laura. Couplage des analyses calorimétrique, gravimétrique et électrochimique pour l'étude de l'effet barrière de peintures anticorrosion. PhD, Science et Génie des Matériaux, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2020

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Abstract

Ces travaux de thèse ont eu pour but, dans un premier temps, de caractériser les performances d’un revêtement commercial poly-époxy en phase solvant à haut extrait sec pour la protection contre la corrosion de structures en acier immergées et ceci afin, dans un deuxième temps, d’identifier des pistes d’amélioration du niveau de protection d’un revêtement en phase aqueuse en développement chez Peintures Maestria. Cette thèse est basée sur l’utilisation couplée de différentes techniques, à savoir la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) et des analyses physico-chimiques des polymères. La notion d’effet barrière a été questionnée dans ces travaux. Tout d’abord, la prise en eau du revêtement à haut extrait sec a été étudiée à partir des données d’impédance au cours du temps d’immersion dans une solution de NaCl 0,5 M et par des mesures gravimétriques réalisées sur des films libres. La quantité d’eau obtenue par les deux méthodes est en relativement bon accord. Les mesures gravimétriques ont mis en évidence le relâchement d’un plastifiant de la formulation, qui a pu être dosé dans la solution de NaCl. L’utilisation du formalisme de la permittivité diélectrique a permis d’analyser les données d’impédance en termes de mobilité moléculaire. Les temps de relaxation moyens associés à la manifestation diélectrique de la transition vitreuse (qui sont des marqueurs de la mobilité moléculaire) ont été obtenus à partir des données de SIE. Un très bon accord a été montré entre les évolutions : (i) de la température de transition vitreuse (déterminée par les analyses calorimétriques différentielles sur films libres), (ii) les temps de relaxation moyens et (iii) les valeurs de conductivité, en fonction du temps d’immersion dans la solution. Ceci a permis de conclure que les processus de prise en eau et de départ du plastifiant influencent significativement la structure physique, qui contrôle l’effet barrière de ce revêtement polyépoxy. Dans un second temps, la formation du film du revêtement en phase aqueuse a été caractérisée pour différents niveaux de formulation (modèle époxy/polyamidoamine, vernis et système entièrement formulé). Des observations en microscopie optique et des analyses FT-IR ont montré que la coalescence des particules, qui doit conduire à la formation d’un film homogène, est une étape critique liée à la mobilité moléculaire et au processus de réticulation. Malgré la formation incomplète du film, le revêtement en phase aqueuse entièrement formulé a présenté des performances satisfaisantes en termes de propriétés barrière et d’adhésion.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Pébère, Nadine and Caussé, Nicolas
Statistics:download
Deposited On:14 Dec 2020 16:03

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