POLE MPA

ORGANISATION

Responsable : Professeur Anne BERGERET

Le pôle Matériaux Polymères avancées (MPA) compte 16 enseignants-chercheurs (dont 5 HDR),  2 ingénieurs de recherche, 22 doctorants, 3 Post-doctorants et 4 techniciens.

Il est structuré en 5 axes de recherche. Le schéma ci-dessous présente les axes thématiques de recherche du pôle et les matériaux étudiés :

 

PROJET SCIENTIFIQUE

Le pôle a acquis une solide expérience de la recherche scientifique et technologique. Il présente des perspectives scientifiques autour d’un axe de recherche commun relatif à des systèmes complexes alliant charges et renforts.

  • Optimiser la formulation de polymères et composites, bio-sourcés ou non, renforcés par des systèmes fibreux, avec comme finalité une meilleure compréhension des interactions entre les constituants, les paramètres des procédés de transformation mis en jeu, les phénomènes chimiques, physico-chimiques, thermo-mécaniques, rhéologiques, microstructuraux et thermiques, la qualité et les performances mécaniques, en intégrant leur cycle de vie,
  • Analyser le comportement en service des matériaux, c'est-à-dire leur résistance au vieillissement dans des conditions d’utilisation qui peuvent être contraignantes (environnement agressif : humidité, température, exposition aux rayonnements, milieu riche en micro-organismes,… ; sollicitations mécaniques : applications de forces statiques ou dynamiques, fatigue, …), avec comme finalité de proposer des solutions industrielles d’amélioration de la durabilité et un meilleur contrôle de la durée de vie,
  • Intégrer les aspects de modélisation du comportement mécanique des polymères éventuellement hétérophasés et des composites, avec comme finalité de définir des lois d’interface et de suivre le niveau d’endommagement potentiel au cours du cycle de vie,
  • Développer des micro- et nano-composites comportant des particules fonctionnalisées ou organo-modifiées en vue de l’obtention de combinaisons originales de propriétés fonctionnelles ; répondre à la demande sociétale en matériaux multifonctionnels écologiquement compatibles associant un niveau élevé de performances et une maîtrise du cycle de vie du matériau,
  • Répondre à la demande industrielle en matériaux de substitution des matériaux pétro-sourcés pour des questions de gestion de la fin de vie des produits industriels en développant des matériaux biodégradables et obtenus à partir de ressources renouvelables de propriétés voisines à celles des matériaux pétro-sourcés et cela tout au long de leur cycle de vie,
  • Développer des systèmes retardateurs de flamme multi-composants et écologiquement compatibles et étudier des processus de dégradation thermique et réaction au feu de polymères comportant des nanoparticules. 
 

COMPETENCES ET THEMATIQUES

Thématiques de recherche du pôle 

Elles sont essentiellement motivées par l’introduction massive dans des secteurs industriels de plus en plus nombreux et variés :

  • D’une part, des matériaux composites à matrice polymère renforcée par des fibres de renforcement telles que les fibres de verre et de carbone,
  • Et d’autre part, des matériaux composites ou non issus de ressources renouvelables, qualifiés de biomatériaux. 

La stratégie du pôle est fortement liée à une demande sociétale de matériaux multifonctionnels écologiquement compatibles pour lesquels un niveau de performance élevé doit être combiné avec une maîtrise élevée du cycle de vie du matériau. Le développement de micro- et nano-composites à matrice polymère s’est intégrée dans cette logique en considérant à la fois la possibilité d’utiliser des (nano)particules spécifiquement organomodifiées en vue d’améliorer certaines propriétés fonctionnelles (mécaniques, tenue thermique, réaction au feu, transparence) , tout en permettant la possibilité d’assurer la fin de vie du matériau.

Secteurs industriels principaux concernés

  • L’automobile où la part du marché des composites est la plus importante mais également l’emballage où l’introduction de polymères biodégradables est régie par les nouvelles directives européennes.
  • Les producteurs d’équipements électriques et électroniques occupent une place importante, notamment le secteur de la câblerie. Des activités de recherche partenariale sont menées avec des producteurs et utilisateurs d’équipements de protection individuelle. De plus, des contacts partenariaux ont également été établis avec des producteurs d’additifs et nanoparticules en relation avec d’autres secteurs d’activités, notamment l’automobile et l’optique.
  • Des PME de la plasturgie via la fédération de Allizé Plasturgie  dont le centre est membre-administrateur.
 

PRINCIPALES COLLABORATIONS

Laboratoires universitaires

Partenariats internationaux