Centre des Matériaux des Mines d`Alès (C2MA) http://www.mines

Centre des Matériaux des Mines d’Alès (C2MA)
http://www.mines-ales.fr/pages/centre-de-recherche-c2ma-0
Présentation
Le C2MA est l’une des trois unités du Centre de recherche commun École des Mines
d’Alès / Association pour la recherche dans les écoles des Mines ( ARMINES). Il comprend à ce
jour 84 personnes dont 28 enseignants-chercheurs (dont 8 professeurs et 11 HDR au total) et
31 doctorants. Le C2MA est membre du groupe Nanomines de l’Institut Carnot Mines qui
rassemble des équipes de recherche issues des Écoles des Mines également membres du GdR
Polynano.
Contexte, domaine d’étude et projets en lien avec les thèmes du GdR
Les interactions aux interfaces entre NPs fonctionnalisées et matrice(s) sont encore peu
comprises et nécessitent la mise au point d’outils de caractérisation et de modélisation
permettant de prédire et de comprendre les effets de cette interface sur le comportement
mécanique de nano-composites particulaires (NCP) à matrice organique. Dans cette recherche
sur les relations structures / propriétés, le C2MA ambitionne d’appliquer cette méthodologie à
des matrices aussi bien hautement déformables (élastomères) qu’à des matrices au
comportement élastique-fragile. Les travaux engagés au C2MA ont concerné de nouvelles
approches mettant en lien le type de fonctionnalisation des NPs, la morphologie et les
propriétés mécaniques ultimes des composites. Ils ont été tout d’abord initiés par des travaux
sur des films élastomères chargés (thèses D. Mariot, 2012 ; O. Jaudouin, 2011). Une
augmentation de résistance à la déchirure sans modification de la rigidité apparente a
notamment été obtenue pour des composites comportant des sépiolites fonctionnalisées. Des
mélanges de thermoplastiques (PS/PPMA, PE ou PP) chargés de NPs de type Janus ont permis
de compatibiliser les polymères par une fonctionnalisation différenciée selon deux
hémisphères (thèse T. Parpaite, en cours). Le C2MA s’intéresse aussi à la modélisation
micromécanique du renforcement de résines époxyvinylester et polyester insaturé par des
nano-particules plaquettaires et aciculaires (thèse M. Malige, 2012). Pour l’ensemble de ces
travaux, le laboratoire développe des protocoles de greffage isotrope ou anisotrope (bifonctionnalisation) de structures macromoléculaires par polymérisation « onto » ou « from »
sur des NPs ainsi que des méthodes de caractérisation physico-chimique des interfaces
NP/matrice. L’influence de la fonctionnalisation sur le comportement rhéologique des
composites en solution ou à l’état fondu est étudié ainsi que sur leur comportement à l’état
solide. Aussi les travaux sus-cités sont en lien avec les deux premiers thèmes (élaboration et
mise en œuvre des polymères nano-renforcés) et (caractérisation des interphases et interfaces
entre NPs et matrices) mais aussi avec le 3e concernant les « propriétés mécaniques les
relations nanostructures-propriétés et la modélisation multi-échelle ».