Stratification des systèmes photopolymérisables

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L'utilisation de revêtements est une stratégie couramment utilisée dans le but de conserver l'apparence à long terme de différents substrats. D'ordre général, plusieurs couches de finition aux propriétés et fonctions différentes sont appliquées afin d'atteindre les requis de performance. L'utilisation de systèmes multicouches nécessite la mise en place de procédés d'application et de séchage coûteux et chronophages. La ségrégation de différents composants, d'un seul et même mélange, pourrait permettre de créer des systèmes multicouches et multifonctionnels en une seule application. Les opérations de finition se retrouveraient ainsi grandement simplifiées. De tels mélanges, auto-stratifiants, peuvent être définis tels des systèmes homogènes à l'état liquide, pour lesquels se développent des incompatibilités au moment des étapes d'évaporation du diluant et de polymérisation. L'objectif du programme proposé est de comprendre et de maîtriser les phénomènes menant à la ségrégation de mélanges à haute teneur en solides photopolymérisables à faible impact environnemental. ***La principale force motrice qui sera exploitée est la différence d'énergie de surface entre les différentes composantes. Dans un premier temps, l'impact des propriétés des composantes à faible énergie de surface (positionnement à l'interface air-liquide) sera évaluée. Parmi les paramètres qui seront variés notons : la masse moléculaire, la température de transition vitreuse, la structure (linéaire ou branchée), la réactivité (nombre de fonctions réactives) et l'énergie de surface. La viscosité des formulations sera aussi évaluée. L'impact de différents paramètres de procédé sera aussi évalué, notamment : la température ambiante et la température du substrat, l'intensité lumineuse, la longueur d'onde de la lampe utilisée, etc.***Finalement, afin de permettre la préparation de films d'épaisseur élevée sans la présence de monomères résiduels, un second mode de polymérisation sera ajouté à la couche de fond, soit l'addition de Michael. En jumelant ces deux réactions et en optimisant le positionnement des composés, il sera possible d'obtenir un système de finition appliqué en une seule couche, assez épais pour bien protéger les substrats, dont la polymérisation est adéquate sur toute la couche. Parmi les paramètres concernant l'addition de Michael qui seront évalués, notons : la nature et la force du catalyseur, la nature et l'indice d'évaporation de l'alcool, le temps alloué pour que la réaction d'addition de Michael se fasse. ***Pour les trois projets qui seront menés dans cette programmation, l'évaluation du niveau et de la cinétique de stratification sera évaluée par spectroscopie (Infrarouge et Raman confocale) et microscopie (électronique à balayage couplé avec analyse dispersive de l'énergie), de même que par goniométrie. Ces analyses permettront de déterminer le potentiel de la technologie d'auto-stratification afin de préparer des revêtements multifonctionnels mono-étape.**************