Note ABES Development of self-stratifying coatings for aeronautic applications Développement de revêtements auto-stratifiés pour applications aéronautiques Revêtements auto-Stratifiants Paramètres de solubilité de Hansen Polyuréthane thermoplastique Matériaux aéronautiques Self-Stratifying coatings Hansen solubility parameters Epoxy Thermoplastic polyurethane Aerospace materials Stratifiés Solubilité Résines époxydes Avions -- Matériaux Revêtements protecteurs Énergie de surface Formulation (génie chimique) L'industrie aéronautique subit une pression croissante pour réduire son impact environnemental et la complexité de ses procédés, tout en maintenant des niveaux élevés de durabilité et de fiabilité. Dans ce contexte, les revêtements auto-stratifiants constituent une alternative prometteuse aux systèmes de peinture multicouches conventionnels. Ces travaux visent à développer un revêtement auto-stratifiant fonctionnel compatible avec les exigences aéronautiques, constitué d'une résine époxyde assurant la résistance chimique et une bonne adhérence au substrat et de polyuréthane thermoplastique apportant flexibilité et durabilité. Une stratégie de formulation est proposée, basée sur les paramètres de solubilité de Hansen et l'analyse de l'énergie libre de surface. Une réticulation à base de polymercaptan a été choisie afin d'abaisser la température de réticulation en maintenant un taux de conversion conforme aux besoins industriels. La robustesse a été évaluée en présence de pigments inorganiques et organiques représentatifs des besoins aéronautiques. En conditions optimisées, l'auto-stratification a été préservée, y compris en systèmes multi-pigmenté, démontrant la compatibilité entre fonctionnalité et auto-stratification. Une contribution majeure réside dans l'approche de Hansen pour prédire le comportement des pigments. Une pondération volumique multi-sphère a permis d'expliquer les affinités liant/pigment et a montré une bonne corrélation à la position expérimentale des pigments, réduisant les choix empiriques en formulation. Ce travail montre que l'auto-stratification constitue une voie innovante vers des revêtements aéronautiques éco-efficients. The aeronautical industry faces increasing pressure to reduce environmental impact, energy consumption and process complexity while maintaining high standards of durability and reliability. In this context, self-stratifying coatings offer a promising alternative to conventional multilayer paint systems. This PhD aims to develop a functional epoxy/thermoplastic polyurethane self-stratifying coating compatible with aeronautical requirements. The formulation combined a thermosetting epoxy resin ensuring adhesion and chemical resistance with a thermoplastic polyurethane providing flexibility and durability. A formulation methodology was implemented, integrating Hansen Solubility Parameters and surface free energy. A polymercaptan-based curing system was selected to lower curing temperature while maintaining conversion above industrial needs. The robustness was evaluated in the presence of inorganic and organic pigments representative of aeronautical coatings. Under optimized conditions, stratification was preserved, even in multi-pigment systems, demonstrating compatibility between functionality and self-stratification. A major contribution lies in the Hansen approach to predict pigment behavior in multiphase systems. A multi-sphere volumetric weighting approach enabled rationalization of binder/pigment affinity trends and showed successful correlation with experimental pigment location, reducing empirical choices in formulation design. This work demonstrates that self-stratification is a promising pathway toward simplified, eco-efficient aeronautical coatings. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 14581568 https://theses.fr/2026ULILR012/abes Lebeau Adrien Lebeau 1999-12-22 FR 299498441 https://theses.fr/2026ULILR012 2026ULILR012 https://doi.org/10.70675/b23c1417z6849z4a95z854czdf67b00a964c 2026-04-17 Chimie des matériaux Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Jimenez Maude MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 138031770 Casetta Mathilde MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 122765028 Delaite Christelle MADS_PRESIDENT_DU_JURY 149331215 García Espallargas Santiago J. MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 242268978 Enrico Griffini Gianmarco MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 294060138 Delaite Christelle MADS_RAPPORTEUR_1 149331215 Unthank Matthew MADS_RAPPORTEUR_2 299525465 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 174496 161609465 Airbus (1970-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 034799966 ddc:540 Jimenez Maude Casetta Mathilde Delaite Christelle García Espallargas Santiago J. Enrico Griffini Gianmarco Delaite Christelle Unthank Matthew École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) Unité Matériaux et Transformations (Lille ; 2010-....) Airbus (1970-....) PDF 14581568 confidentialité 2026-04-17 2031-04-16 confidentialité 2026-04-17 2031-04-16 confidentialité 2026-04-17 2031-04-16 confidentialité 2026-04-17 2031-04-16