(CIF) Intitulé du stage : Formulation de peintures pour la
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(CIF) Intitulé du stage : Formulation de peintures pour la
U.F.R. de CHIMIE M2 CHIMIE ET INGENIERIE DE LA FORMULATION (CIF) Intitulé du stage : Formulation de peintures pour la protection au feu de structures métalliques Encadrement : Responsable du stage : S. Bourbigot (ENSCL, Bât C7, Salle 08) Autres collaborateurs : S. Duquesne (ENSCL, Bât C7, Salle 112) Laboratoire(s) de Rattachement : Laboratoire de Procédés d'Elaboration de Revêtements Fonctionnels (PERFUPRES EA 1040) - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille Téléphone : 03-20-43-48-88 Téléphone du secrétariat : 03-20-43-49-25 Mail : [email protected] SUJET DU STAGE Dans des conditions d'exposition au feu, tant l'acier que le béton subissent une réduction progressive à la fois de résistance et de rigidité au fur et à mesure que leur température augmente. La protection traditionnelle contre l’incendie des ouvrages en acier consiste à les revêtir de matériaux isolants au cours de la construction. Les revêtements traditionnels sont à base de minéraux tels que fibres minérales, ciment ou encore gypse. Cependant, du fait de leurs caractéristiques uniques, les peintures intumescentes apparaissent comme une voie de substitution intéressante. Un revêtement intumescent développe sous l'action de la chaleur un bouclier charbonné expansé qui va jouer le rôle de barrière thermique et qui va également empêcher l'alimentation de la flamme en fuel. Les systèmes intumescents contiennent majoritairement trois ingrédients : une source acide, un agent gonflant et une source de carbone. Dans les peintures intumescentes, une résine est utilisée comme « liant » des différents ingrédients. Le rôle des différents ingrédients n’est pas à ce jour totalement identifié. A titre d’exemple, la contribution de l’agent gonflant à la formation de la structure n’est pas totalement établi ainsi que le rôle du liant. L’étude portera, dans une première partie, sur l’optimisation de formulations intumescentes, à l’aide de plans d’expériences, de peintures acryliques et époxydiques afin d’obtenir des profils température à l’interface peinture / acier inférieurs à la température de fluage de l’acier lorsque le matériau est soumis à un flux de chaleur radiant. Dans une seconde partie, l’étudiant (e) abordera la caractérisation physico-chimique des revêtements ainsi obtenus par des techniques spectroscopiques adaptées (infrarouge à transformée de Fourier – ATR ; spectroscopie de photoélectrons X – XPS, énergie de surface, RMN…). La dernière partie du travail consistera à étudier les phénomènes d’expansion de la peinture intumescente en utilisant des méthodes originales développées au laboratoire basées sur la rhéologie (mesure de la force normale) et l’analyse d’images (acquisition vidéo et mesure de l’expansion du revêtement intumescent lors d’un test de tenue en température). Ce sujet correspond à une préoccupation industrielle majeure en rapport avec l’évolution des réglementations et avec l’amélioration de la sécurité dans les bâtiments et les transports. Moyens matériels: rhéomètre, microscopie électronique à balayage (MEB), angle de contact, infrarouge, RMN, pyromètre infrarouge, acquisition vidéo, logiciels de traitement d’images et d’analyse statistique (plans d’expériences).