Note ABES Development and resistance to fire of intumescent silicone based coating : fire protection of steel in simulated fire Développement et résistance au feu de revêtement intumescent à base de silicone : protection de l'acier en cas d'incendie Silicones RTV 668.422 7 Acier Essais de comportement au feu Acier Effets des hautes températures Intumescence (chimie) Silicones Propriétés thermiques Graphite Propriétés thermiques Transfert de chaleur Analyse thermique L'objectif de ce travail de thèse est de développer des revêtements intumescents à base de résines de silicone pour la protection de l'acier en cas d’incendie. Les revêtements intumescents ont pour fonction d'assurer l'intégrité des structures en acier exposées au feu, ce métal perdant une grande partie de ses propriétés mécaniques au-dessus de 550°C. Les revêtements intumescents classiquement utilisés sont formulés à partir de résines organiques ce qui conduit à certaines limitations. Dans ce travail, des revêtements intumescents hybrides organiques-inorganiques à base de résines de silicone ont donc été développés. Dans un premier temps, il est montré que les résines silicones de types RTV (room temperature vulcanized) présentent les meilleures propriétés de barrière thermique. Par la suite, du graphite expansible a été incorporé en tant qu’agent gonflant à la résine silicone, pour permettre l'expansion du revêtement à haute température. Grâce à des interactions spécifiques entre le silicone et le graphite expansé, le revêtement obtenu présente d'excellentes propriétés de protection thermique. Ces résultats ont été attribués à ses propriétés de gonflement, à sa faible conductivité thermique à haute température et à la bonne cohésion du char développé. Des charges minérales supplémentaires ont ensuite été incorporées dans la formulation afin d'augmenter les propriétés mécaniques du char. Enfin, les paramètres essentiels régissant les propriétés de barrières thermiques des revêtements siliconés ont été mises en évidence. En jouant sur ces paramètres, il est possible de formuler des revêtements performants pour la protection de l'acier au cours d'un incendie. The purpose of this Ph.D work is to develop intumescent coatings for the protection of steel against fire. The aim of this coating is to ensure the integrity of steel structure exposed to fire since steel loses more than 50% of its load capacity above 550°C. Intumescent coatings expand in case of fire leading to the formation of an insulative barrier limiting the heat transfer from the heat source to the substrate. Most of these coatings are organic based and thus exhibit some limitations. Thus, in this work, hybrid organic-inorganic coatings based on silicone resins were developed. In a first step, it is shown that room temperature vulcanized silicone rubber is the silicone matrix exhibiting the best insulative properties in fire scenarios. Expandable graphite is then used as blowing agent to make the silicone swell when exposed to fire. Due to several interactions between silicone and expandable graphite at high temperature, the coating exhibits excellent fire performance. This performance was attributed to the swelling properties, the low thermal conductivity at high temperature and the good cohesion of the developed char. Additional fillers such as calcium carbonate and organoclay are incorporated in the formulation to increase the mechanical properties of the char. Finally, the critical parameters governing the insulative properties of intumescent silicone coatings have been determined. Moreover, it was pointed out that it is possible to develop silicone coatings exhibiting better fire performance than commercial intumescent paint for the protection of steel against fire in both hydrocarbon and cellulosic fire scenarios. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 25558724 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2013/50376-2013-Gardelle.pdf https://theses.fr/2013LIL10079/abes Gardelle Bastien Gardelle 1986-02-21 FR 176184562 https://theses.fr/2013LIL10079 2013LIL10079 https://doi.org/10.70675/80e520f3zbfe5z4332za918z98eb61c937ac 2013-10-29 Molécules et matière condensée Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Bourbigot Serge MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 069945225 Duquesne Sophie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 060646144 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 Unité Matériaux et Transformations (Lille ; 2010-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161609465 ddc:660 Bourbigot Serge Duquesne Sophie École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq) Unité matériaux et transformation (UMET) PDF 25558724