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Stage M2/École d'ingénieur, Nouveaux revêtements pour l'aéronautique

Stage M2/École d'ingénieur, Nouveaux revêtements pour l'aéronautique figure

Category: Internship

Duration: 6 months

Team: Biopolymers and bio-sourced polymers

Laboratory: LCPO et Aéroprotec services

Contacts : Henri Cramail

Applicant profile

Élève en troisième année d'école d'ingénieur, chimie organique et/ou macromoléculaire

Envoyer un CV et une lettre de motivation à Henri Cramail (%63%72%61%6d%61%69%6c%40%65%6e%73%63%62%70%2e%66%72 ) et Isabelle Fabre-Francke (%69%2e%66%72%61%6e%63%6b%65%40%61%65%72%6f%70%72%6f%74%65%63%2e%63%6f%6d )

Project summary

Les axes de développement innovant du point de vue de l’environnement des grands constructeurs aéronautiques sont dirigés vers une amélioration de l’empreinte carbone, et une diminution de l’utilisation de matériaux dangereux (CMR). Dans ce cadre, le domaine des matériaux est une source d’innovation importante :
-Dans la réduction des masses de matériaux présents sur un aéronef, notamment les revêtements (2 tonnes de peinture sur un Airbus A320).
-Dans le cadre de REACh, dont la vocation est de diminuer au maximum la présence de composés chimiques dangereux pour l’homme et l’environnement dans l’industrie.
Dans ce contexte, Aéroprotec a un projet de création de peinture innovante verte afin de créer un système de protection d’alliages métalliques contre la corrosion remplaçant le système oxydation/peinture en utilisant une source bioéthique dans la composition principale de la peinture.

Les peintures actuelles et répandues en aéronautique sont complémentaires au traitement de surface depuis les années 90. Ces peintures sont à base de Cr(VI) + Zinc ou  Cr(VI) + Strontium et présentent l’avantage d’avoir des propriétés anti-corrosives, de bonne résistance aux UV/pénétration à l’eau, une résistance bactérienne grâce au Cr(VI), et d’auto cicatrisation grâce à l’oxyde de chrome.
L’idée de départ de ce projet est d’utiliser des matières premières naturelles issues de la sève de pin (résine, et essence), mais également d’utiliser le fonctionnement de la nature. A ce titre, il est normal de penser que la peinture pourrait avoir une fonction d’adaptation aux évènements, chimiques plutôt qu’une réaction « militaire » consistant à envoyer un métal s’oxyder à la place du substrat. L’objectif consiste donc à trouver une réaction physico-chimique se produisant à l’interface métal-revêtement.
Sur le thème de la peinture sans chrome hexavalent pour une utilisation aéronautique, un état de l’art sur le remplacement des peintures chromatées d’une part, et d’autre part sur les peintures naturelles aux propriétés anti-corrosives est nécessaire.
L’utilisation de la colophane et de ses dérivés, comme les acides abiétiques et les acides déshydroabiétiques ainsi que des triacylglycérols, paraît être de bons candidats comme substituants de base de la peinture.
Par exemple, la structure de l’acide abiétique présente l’avantage de contenir un squelette carboné hydrophobe, et en même temps des groupes carboxyliques hydrophiles, ce qui donne à la molécule une bonne solubilité, et une réactivité intéressante vis-à-vis de plusieurs autres résines. Il a également été démontré dans la littérature que des vernis à base de colophane sont utilisés depuis longtemps en protection – bien que pas forcément sur des métaux. Cependant, l’étude de ces articles a pour objectif de trouver une catalyse de réaction naturelle afin de former un polymère dense, et adhérent. De plus, ces vernis ont une très bonnes propriétés mécaniques et une forte résistance au vieillissement. Enfin, des recherches ont également permis le développement de matériaux composites à partir de la biomasse avec des performances anti-corrosives intéressantes. L’ensemble de cette première étude bibliographique montre l’intérêt majeur de ce projet.