Microencapsulation pour l'autoréparation

• Main Author: Caserta, Laura
• Other Authors: Aix-Marseille 3
• Language: fr
• Published: 2011
• Subjects: Autoréparation; Microencapsulation; Monomères; Polymérisation; Self-Healing; Monomers; Polymerization
• Online Access: http://www.theses.fr/2011AIX30037

Un matériau qui se répare tout seul. Une fissure ou une rayure qui se rebouche elle-même après un impact, comme une blessure pour un être vivant. Le concept d’autoréparation ainsi décrit n’est plus une idée purement fantaisiste issue de l’imagination fertile des chercheurs. De récents travaux prouvent le contraire. Catalyse a choisi de mettre au point un processus d’autoréparation par l’intégration de microparticules contenant un principe actif liquide, libéré lors son l’éclatement. Ce liquide, un monomère, va alors polymériser, rebouchant ainsi la fissure et empêchant sa propagation.L’innovation de Catalyse a été d’imaginer une formulation autoréparante capable de polymériser directement au contact du milieu extérieur. Les éléments alors mis à disposition par l’environnement peuvent être la lumière (rayonnements UV ou visibles), l’oxygène, ou l’humidité. Les monomères envisagés pour l’encapsulation sont alors respectivement un acrylate, TMPTA, ou une époxy (mélangés avec un photoamorceur adapté), l’huile de lin (siccative) et un isocyanate trimère de l’hexamétylène diisocyanate. L’encapsulation des ces quatre composés est étudiée en parallèle et les travaux réalisés sont explicités dans les chapitres 2, 3 et 4 de ce document. Le TMPTA et l’huile de lin sont encapsulés par le procédé sol-gel, l’époxy et l’isocyanate, par polycondensation interfaciale. Les résultats obtenus sont variables d’un monomère à l’autre, mais dans l’ensemble, les résultats sont concluants et montrent d’une part, qu’il est possible d’obtenir des particules contenant un taux de principe actif intéressant et stables dans le temps, et d’autre part que suite à l’éclatement desdites capsules, le monomère polymérise, assurant ainsi le processus d’autoréparation. === A material that could repair itself, a crack that can heal itself after an impact, like a wound on the body. The concept of self-healing described is not science fiction created by the crazy imagination of researchers. Recent studies show otherwise. The French company CATALYSE has developed a process of self-healing through the integration of microparticles containing an active liquid ingredient that is released during a crack in the material. The liquid monomer fills the crack, polymerizes and prevents further spread. The innovation of CATALYSE was to imagine a self-repairing formula, which polymerizes when exposed to the outside of the self-contained environment. This includes light (UV or visible rays), oxygen or humidity. The corresponding monomers to be encapsulated are respectively an acrylate (for example TMPTA), an epoxy (mixed with an adapted photoinitiator), linseed oil or diisocyanate (for example an isocyanine trimer or hexamethylene diisocyanate). The encapsulations of these four compounds were studied in parallel and the results are explained in chapters 2, 3 and 4 of this document. The TMPTA and linseed oil are both encapsulated by the sol-gel process, the epoxy and isocyanate, by interfacial polycondensation. The results vary from one monomer to another but the overall results are conclusive. They show that it is possible to obtain a high percentage of the active ingredient and that the particles stay stable over time. Following the bursting of such capsules, the monomer polymerizes and ensures the self-healing process.