• Langue : Anglais
• Discipline : Chimie des matériaux
• Identifiant : 2026ULILR012
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 17/04/2026

Résumé en langue originale

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.

Résumé traduit

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.