Academic literature on the topic 'Adhésifs silicone'

Des méthodologies d'étude de la durabilité de systèmes collés existent. Elles consistent à optimiser les assemblages avant vieillissement dans un premier temps de sorte à obtenir des propriétés optimales du collage suivi de l’étude de l'adhérence au cours du vieillissement. En vieillissement, les matériaux à assembler ont montré une résistance remarquable. Puis, nous avons étudié l'adhérence de ces systèmes par l’utilisation d’un test spécifique indiquant une diminution importante de l'adhérence au cours du vieillissement. Afin de calculer une durée de vie, nous avons décidé d'appliquer une méthode basée sur la superposition temps - temps de vieillissement en sollicitant les assemblages à des niveaux de contrainte proches de ceux rencontrés lors du fonctionnement. Ainsi, dans des conditions de sollicitation n'impliquant pas la rupture des assemblages collés, les modifications liées au vieillissement envisagé sont moins sensibles.

Le silicone liquide (LSR) est un élastomère bi-composant réticulable à chaud, dont la formulation peut être ajustée selon le domaine d’application. La formulation auto-adhérente permet le surmoulage du LSR sur des pièces plastiques par des méthodes d’injection bi-matières. Dans la présente étude, nous analysons ce procédé de surmoulage dans des conditions de mise en oeuvre industrielles en vue de déterminer les facteurs influents sur la qualité de l’adhésion. Dans un premier temps, la caractérisation thermo-rhéo-cinétique du LSR nous permet de comprendre le comportement thermique et rhéologique de la matière, et de calculer le modèle cinétique décrivant la réticulation. Le modèle, ainsi que les paramètres mesurés, sont utilisés dans la conception d’un moule qui sert à la réalisation des essais de surmoulage du LSR sur des pièces en thermoplastique dans des conditions contrôlées. Pour cela, le moule est instrumenté et régulé thermiquement pour simuler et reproduire les conditions de mise en oeuvre industrielles. Une instrumentation permettant la détection in-situ de la réticulation du LSR, avec modulation du signal, est également intégrée dans le moule. Les facteurs influents sur le procédé de surmoulage sont ensuite étudiés et présentés dans un plan d’expérience. Les pièces surmoulées sont caractérisées en cisaillement en mesurant des critères liés à l’adhésion, dont la force de rupture et la déformation. L’analyse des résultats permettra de déterminer l’influence de chaque facteur sur la qualité de l’adhésion et de calculer des modèles décrivant le phénomène
The Liquid Silicone Rubber (LSR) is a two-component elastomer that crosslinks at high temperature, its formulation can be adjusted depending on the application domain. The self-adhesive formulation of LSR allows its overmolding onto plastic parts through bi-material injection methods. In this study, the LSR-plastic overmolding is analyzed in industrial implementation conditions in order to identify the key factors influencing the adhesion quality. Initially, thermo-rheo-kinetic characterization of LSR allows us to understand the thermal and rheological behavior, and calculate the kinetic model that describes the material crosslinking process. The model and the measured parameters are used in the design of a mold dedicated for performing the LSR-plastic overmolding tests under controlled conditions. As such, the mold is instrumented and thermally controlled to simulate and reproduce the industrial implementation conditions. Thermocouples instrumentation is also integrated into the mold for in-situ detection of the LSR crosslinking reaction. It uses the modulation of signal method. Then, influential factors on the overmolding process are studied and presented in an experimental design. The overmolded parts are characterized by shear test to measure the adhesion criteria, including the breaking stress and the shear strain. The analysis of the results determines the influence of each factor on the quality of adhesion and computes the models that describe the phenomenon

Les finitions de peintures automobiles sont constituées par un vernis ou par une laque. Leur analyse montre une migration de tensioactifs à base de polysiloxane vers la surface des vernis et de composés oxygénés vers la surface de la laque, ces composés recouvrant partiellement le réseau polyacrylate-polyuréthane. Cette migration d'additifs est la cause de la faible adhérence mesurée lors du pelage d'adhésifs sensibles à la pression sur le vernis. Le calcul des paramètres de solubilité explique cette faible adhérence : les PSA interagissent beaucoup plus avec le réseau polyacrylate qu'avec les additifs siliconés. Le nettoyage à l'éthanol enlève les composés siliconés ou oxygénés de la surface des peintures, ce qui améliore l'adhérence des PSA sur le vernis. De plus, nous étudions le comportement mécanique lors du pelage de deux PSA (à base élastomère ou acrylique) en corrélant la dissipation locale de l'énergie avec la déformation des PSA. La majorité de l'énergie est dissipée lorsque la déformation des PSA est maximale. L'allure des courbes de comportement dépend du caractère élastomère/acrylique de l'adhésif et l'énergie dissipée est proportionnelle à l'aire de contact avec le substrat.

Cette thèse s'inscrit dans la thématique technologique des décharges électrostatiques sur les panneaux solaires des satellites de télécommunication en orbite géostationnaire. Son objectif est de déterminer les évolutions des propriétés électriques d'un adhésif silicone commercial en environnement spatial et de les corréler aux évolutions de sa structure chimique. Les principaux constituants du matériau ont été identifiés et des échantillons dépourvus de particules de renfort - assimilés à la matrice polymère isolée - ont été élaborés. Afin d'évaluer l'influence des particules, ils ont été systématiquement comparés aux échantillons nominaux dans l'ensemble de ces travaux. La structure physico-chimique du matériau à l'état initial a été caractérisée en étudiant ses relaxations enthalpiques, mécaniques et en pratiquant des analyses chimiques. Son comportement électrique (relaxations dipolaires et conductivité) a été sondé grâce à une approche expérimentale inédite croisant la technique de relaxation de potentiel électrostatique de surface, la spectroscopie diélectrique dynamique et l'analyse des courants thermo-stimulés. Le vieillissement du matériau en environnement spatial a été simulé expérimentalement par l'exposition des échantillons à des flux élevés d'électrons de haute énergie. Les analyses chimiques, notamment en RMN du solide, ont montré la prédominance d'un processus de réticulation du matériau sous irradiation, et des mécanismes de dégradation à l'échelle microscopique ont été proposés. Le comportement électrique du matériau est fortement impacté par l'évolution de sa structure chimique : sa résistivité augmente considérablement avec la dose ionisante. Il est suggéré que la résistivité de ce matériau soit directement liée à son degré de réticulation, influant sur la mobilité des porteurs dans le cadre du hopping et de la percolation électrique. Cette augmentation est beaucoup plus marquée en présence de particules, ce qui a été attribué à la formation de nœuds de réticulation matrice-particules qui constituent des pièges plus profonds pour les porteurs de charges. Ces travaux apportent une meilleure compréhension des phénomènes de vieillissement des élastomères silicones en environnement spatial. Ils permettront d'anticiper des évolutions structurales qui pourraient mettre en péril leur fonction d'adhésion, ainsi que des évolutions de résistivité électrique intrinsèque, facteur décisif dans le déclenchement de décharges électrostatiques
This PhD thesis falls within the technical field of electrostatic discharges occurring on the solar arrays of communications satellites in the geostationary orbit. Its main objective consists in assessing the evolutions of a space-used commercial silicone adhesive's electrical properties, and to correlate them with the evolutions of its chemical structure. The main components of this material have been identified, and neat samples (deprived of fillers) were elaborated so as to study the isolated polymer matrix. In order to assess the influence of filler incorporation, neat samples were systematically compared with the commercial ones in this study. The material's physicochemical structure in the initial state was characterized by studying its enthalpy relaxations, mechanical response, and by performing chemical analysis. Its electrical behavior (dipole relaxations and conductivity) was investigated thanks to an original experimental approach combining surface potential decay measurements, broadband dielectric spectroscopy, and thermally stimulated depolarization currents. Aging in the space environment was experimentally simulated by exposing the samples to high fluxes of high energy electrons. Chemical analysis (solid state NMR in particular) revealed the predominant crosslinking tendency of this material under ionizing radiations, and allowed to suggest degradation mechanisms at the microscopic scale. These structural evolutions also strongly impact its electrical behavior: a great increase in electrical resistivity has been observed with increasing ionizing dose. It is believed that electrical resistivity directly depends on the degree of crosslinking, which affects charge carrier mobility, in the theoretical frame of hopping and percolation models. The increase in resistivity is considerably more pronounced in the filled material, which could be associated with crosslinking occurring at the matrix-particles interface. Such crosslinks are thought to represent deeper traps for charge carriers. This work brought better understanding of aging phenomena in silicone elastomers exposed to the ionizing space environment. This knowledge will help predicting structural evolutions that may compromise vital properties such as adhesion, and the evolutions of intrinsic conductivity, a critical factor involved in the triggering of electrostatic discharges

Deux matériaux constituent cette étude. D'une part l'adhésif sensible à la pression et d'autre part le réseau silicone. Les évolutions de la formulation de ce dernier seront principalement étudiées. L'effet de la quantité de tackifiant dans le PSA comme paramètre déterminant de la formulation adhésive est confirmé, tandis que la position des fonctionnalités vinyle, de la masse molaire du polymère initiale et de la quantité d'additif seront particulièrement étudiées tant au niveau de la chimie que des propriétés physiques des réseaux silicone. En vue d'aborder plus précisément les propriétés d'adhésion, les caractéristiques physiques et mécaniques du réseau silicone seront complètement élucidées. Pour cela, les propriétés tant massiques que superficielles, seront étudiées ; Les analyses mécaniques dynamiques classiques sont confrontées à une nouvelle application de la microscopie à force atomique. Dès lors la nature des forces attractives et adhésives, ainsi que les caractéristiques viscoélastiques sont obtenues à une échelle très locale (quelques manomètres) et complètent les propriétés mécaniques des réseaux. Un accent est mis sur la différentiation des échelles d'observation et de mesure des propriétés des réseaux silicone : les propriétés massiques, d'interphase et superficielles sont appréhendées. La modulation d'adhésion est dés lors le résultat de changements induits tant au niveau de l'interface que de la masse des matériaux. Les processus permettant le transfert de contrainte du silicone vers l'adhésif sont alors différents selon la formulation, ils peuvent être gouvernés par des phénomènes de diffusion vers le PSA, de friction dans le réseau, d'interconnexion PSA/ silicone ou de création de couche de faible cohésion.

L'objectif de cette thèse est la compréhension du rôle des primaires d'adhérence dans l'adhésion d'élastomères silicones. Les primaires étudiés sont des formulations de silane (silicate de propyle ou silicate de propyle préhydrolysé) et de titanate en solution organique. En se basant sur la chimie des sol-gel et en modulant les proportions des réactifs, nous avons cherché à comprendre les propriétés chimiques et morphologiques des solutions et solides élaborés. Nous avons mis en évidence qu'au sein des primaires, trois réactions essentielles se déroulent : des réactions d'échanges (transestérification et alcoolyse) et d'interactions entre le silane et le titanate. Ces réactions conduisent à la formation d'espèces de réactivité différente qui influencent les propriétés des films de primaire déposés sur aluminium ou époxy ainsi que celles des primaires massiques. Lorsque le primaire est composé de silicate de propyle, les films s'hydrolysent et se condensent rapidement grâce à l'humidité atmosphérique conduisant à un réseau fortement condensé. Une séparation de phase avec la présence de nodules est observée. Par contre, le réseau est monophasique, sans nodules et des liaisons SiOTi sont présentes lorsque le silicate est préhydrolysé en raison de la réactivité du préréseau silicié et des interactions qui s'établissent dans la solution. Les caractéristiques physico-chimiques des films influencent la résistance des assemblages substrat/primaire/élastomère. Ainsi, le silicate préhydrolysé doit être dépourvu de groupe propoxy en raison de sa réactivité. Par contre, la concentration en espèces Q2, la présence d'oligomères cycliques et de composés condensés de masse élevée sont indispensables. Par ailleurs, nous avons montré l'importance de la réactivité relative du silicate et du titanate afin de favoriser la formation de liaisons SiOTi, intermédiaires pouvant conduire à des liaisons fortes en réagissant avec le groupe fonctionnel SiH de l'agent de réticulation de l'élastomère.