Development, characterization and fire retardant mechanism of layer-by-layer and plasma coatings

Développement, caractérisation et mécanisme de revêtements anti-feu élaborés par voie humide et par voie sèche Les matériaux polymères sont utilisés dans de nombreux domaines tels que l'automobile, la construction,...etc. Comme tout polymère organiques, ils sont inflammables et doivent donc être modifiés afin d'éviter ou de retarder le départ d’un incendie. L’incorporation d’une large quantité de retardateurs de flammes dans le « cœur » du polymère est la principale voie pour ignifuger un polymère. Cette voie présente des inconvénients tels que le coût élevé, la dégradation des propriétés mécaniques. Dans ce travail de thèse, de nouveaux revêtements anti-feu ont été élaborés par l’utilisation de deux approches innovantes et originales: la méthode dite « couche par couche » (LbL) et la technologie plasma. Dans un premier temps, de nombreux revêtements anti-feu ont été développés par LbL afin d'améliorer la réaction au feu de divers substrats : tissus de polyester et de polyamide 6.6, film de polyamide 6. Déposé sur un film de polyamide 6, le revêtement anti-feu à base de poly(allylamine) et montmorillonite (PAH-MMT) présente d’excellentes propriétés au feu. Il permet de réduire la quantité de chaleur (-74%) libérée lors du test au cône calorimètre. Le mécanisme d’action de ces revêtements, en termes de résistance au feu, a été étudié. Dans la deuxième partie, un revêtement anti-feu à base de phosphore et de silicium a été développé par plasma. Ces revêtements ont été caractérisés et testés sur des films de polyamide 6 (PA6) et de polycarbonate (PC). Ce revêtement permet d’augmenter considérablement le temps d'ignition du PA6 et du PC. Finalement, nous avons scrupuleusement étudié le mécanisme d’action, en termes de résistance au feu, de ces revêtements appliqués sur polycarbonate.