Expert Repair: Polymere auto-réparant

De nombreux biens de consommation sont réalisés en matériaux polymères dont l’aspect ou les performances peuvent être altérées par des chocs, des rayures ou des fissures. Sous l’impulsion des fabricants et des consommateurs, les recherches se sont multipliées pour prolonger la durée de vie des produits.

Les polymères auto-réparants peuvent apporter une solution satisfaisante à la réparation de fractures inesthétiques ou bien àl’endommagement de certaines pièces spécifiques.

Il existe deux technologies différentes concernant les polymères autoréparables :

Cicatrisation assitée

La cicatrisation assistée fait intervenir des agents cicatrisants encapsulés, libérés lors de la propagation d’une fissure et reconstituant la matière. La quantité de ces agents étant limitée, le matériau ne peut être réparé qu’un certain nombre de fois.

Auto-cicatrisation

L’auto-cicatrisation (ou auto-réparation) est une capacité de cicatrisation inhérente au matériau qui peut cicatriser un nombre infini de fois. Elle peut mettre en jeu le mouvement des chaînes polymères au sein du matériau ou permettre la formation réversible de liaisons chimiques ou physiques entre les constituants du matériau.

Focus sur une technique d’auto-réparation :

Réptation de chaînes – Interdiffusion moléculaire : cas des thermoplastiques

Dans un matériau polymère, les enchevêtrements de chaînes empêchent la diffusion latérale des chaînes qui diffusent alors par reptation. Le matériau a alors un comportement de solide à temps court mais flue à des temps plus longs. La cicatrisation a lieu sur des surfaces fraichement endommagées, par remise en contact à une température supérieure à la transition vitreuse (Tg). Progressivement, l’interface disparaît et les propriétés mécaniques à l’interface polymère-polymère augmentent alors que la craquelure se répare grâce à la diffusion moléculaire à l’interface. L’augmentation de la température au-delà de la Tg, ainsi que l’augmentation du temps de cicatrisation, améliorent la qualité de la cicatrisation.

Avantages
La température et le temps d’auto-guérison peuvent être ajustés avec précision dans une large plage de températures
Les produits ExpertRepair peuvent être remplis et utilisés comme matrice pour les matériaux composites
Les propriétés mécaniques peuvent être ajustées pour une application donnée
Applications :
Aérospatial
Militaire
Industrie automobile
Médical
Revêtement pour câbles
Revêtement pour pneus