Mécanismes d'adhésion et propriétés à l'interface de couches dans les tissus composites en PolyTétraFluoroEthylène (PTFE) en fonction des conditions de fabrication

par Agathe Mocellin

Projet de thèse en Mécanique des matériaux

Sous la direction de Nicolas Schmitt et de Gilles Régnier.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (Cachan, Val-de-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) , Secteur Mécanique et Matériaux (equipe de recherche) et de École normale supérieure Paris-Saclay (Cachan, Val-de-Marne) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) est un polymère thermoplastique semi-cristallin ayant d'excellentes propriétés chimiques et physiques parmi lesquelles une très bonne résistance à la corrosion, une forte stabilité thermique, de très bonnes propriétés d'isolation thermique et un très faible coefficient de friction. Par conséquent, ce matériau est utilisé pour un très grand nombre d'applications. Ce travail se focalise sur les films et tissus enduits de PTFE. En raison de sa masse molaire élevée et de sa très haute viscosité à l'état fondu, les films minces en PTFE sont obtenus par dépôts successifs de dispersions de PTFE sur une matrice qui est ensuite retirée. A partir de ces films minces, des matériaux composites peuvent être fabriqués en soudant ensemble un tissu pris en sandwich entre deux films. Il est donc crucial de maîtriser au mieux l'adhésion PTFE-tissu, issu du procédé de fabrication de ces matériaux composites, pour des performances optimales. Le but de cette étude est de comprendre les mécanismes d'adhésion et d'en déduire une optimisation du soudage des films (propriétés finales et procédé).

  • Titre traduit

    Adhesion mechanisms and properties of layer interfaces in PolyTetraFluoroEthylene (PTFE) coated fabrics related to manufacturing process conditions


  • Résumé

    Polytetrafluoroethylene (PTFE) is a thermoplastic semi-crystalline polymer, which possesses exceptional chemical and physical properties including excellent resistance to corrosion, excellent temperature stability, very high electrical insulation properties and extremely low friction coefficient. Hence, this material may be manufactured to meet specifications for a very large range of engineering applications. This work focuses on PTFE films and coated fabrics. Because of its high molecular weight and very high melt viscosity, a common route to manufacture thin PTFE films consists in depositing PTFE dispersions on a matrix which will be peeled out. From this PTFE thin films, composite materials can be made by welding together a fabric matrix sandwiched between two films. The bad adhesion of the films on the fabric matrix on such composite products constitutes a costly dysfunction of the production process. Present industrial know-how based on a very long practice is sufficient to avoid such an industrial crisis while producing on a routine basis a large variety of high quality products. However, a better understanding of the main mechanisms responsible for a good contact between films, film adhesion and film/fabric adhesion is a key differentiator for the company business in addressing customers' needs, optimizing process throughputs and discovering new applications.