Centre Français du Caoutchouc et des Polymères 

Programme de recherches 2017

La FDCA a participé au financement de quatre projets de R&D pilotés par le LRCCP, en partenariat avec des institutions de type universitaire et des organismes de recherche.

1. Étude du comportement en fatigue et en fatigue/vieillissement de mélanges HNBRs (thèse CIFRE / ECN GeM - 02/2015 - 04/2018) - Troisième et dernière année

Ce projet traite des possibilités d’exfoliation chimique ou mécanique du graphite expansé lors de l'ajout de ces graphites modifiés dans les mélanges caoutchouc afin d'en augmenter la tortuosité, et donc l'imperméabilité. Une thèse est en cours depuis 2013, en collaboration avec l'INSA de Lyon.

4 objectifs complémentaires :

• Étudier l’influence du taux d’ACN sur la résistance à la fatigue (durée de vie et fissuration) - Effet d’un coupage de 2 polymères
• Étudier l’influence du taux d’hydrogénation (c’est-à-dire du taux de saturation des liaisons carbone-carbone) sur la résistance en fatigue (durée de vie et fissuration)
• Étudier l’influence d’un pré-vieillissement sur le comportement en fatigue puis le couplage fatigue/vieillissement (fatigue et vieillissement en même temps)
• Étudier l’influence de la cristallisation sous contrainte sur le comportement mécanique des HNBRs (taux d'ACN élevés)

2. Étude du vieillissement thermique d'un élastomère HNBR - Modélisation cinétique - Influence d'un fluide pétrolier (thèse CIFRE / ENSAM PIMM - 02/2017- 02/2020) - Première année

Objectifs :

• Caractériser les changements de structure du HNBR dans un environnement thermo-oxydatif
  - Comprendre le vieillissement thermique
  - Établir un schéma mécanistique de l’oxydation
  - Élaborer un modèle cinétique de prévision de durée de vie

• Caractériser les changements de structures du HNBR dans un fluide pétrolier
  - Comprendre les intéractions fluide HNBR
  - Comprendre l’impact de l’oxydation sur ces interactions

• Proposer un modèle cinétique du couplage entre la thermo-oxydation et les interactions avec les fluides

3. Élastronique ©

L'Élastronique ©, s'intéresse à la potentialité de l'emploi des élastomères en maintenance prédictive, afin soit d'anticiper une défaillance de pièce sans démontage, soit de contrôler la durabilité d'une pièce en conservant son intégrité. Une première étape de préfaisabilité a été lancée fin 2014, afin d'identifier les acteurs du domaine et les éventuels moyens de caractérisation réalistes. Le Cea Leti est venu apporter son expertise au LRCCP dans cette première approche.

Objectif :
Évaluer la possibilité de détecter des phénomènes d’endommagement de mélanges élastomères vulcanisés par des mesures électriques : impédance et permittivité électriques

• En travaillant sur :
  - 2 types d’endommagement : fatigue mécanique et vieillissement physico-chimique ; possibilité de combiner les 2 modes de dégradation
  - Des mélanges élastomères vulcanisés conducteurs ou non conducteurs
  - Des éprouvettes bandes et sur des pièces

• Intérêt à terme :
  - Suivre la dégradation, l’endommagement de pièces en cours d’utilisation, faciliter les opérations de maintenance
  - Rendre les pièces communicantes

4. Projet Fatigue / endurance – Définition et calculs de différentes géométries d’éprouvettes pour tests d’endurance / réalisation de moules / validation

Objectif :
disposer de nouvelles géométries d’éprouvettes adaptées pour maîtriser les conditions expérimentales en fatigue endurance, notamment les rapports de charge négatifs

• Calculs par éléments finis sur ces géométries
• Conception et fabrication d’un moule
• Moulage des éprouvettes, mélange base NR
• Validation : établir 2 courbes de Wöhler