Note publique d'information : L’objectif de ces travaux de thèse était de développer un primaire d’adhésion stable,
permettant l’adhérisation de tous types d’élastomères silicone sur une grande majorité
de surfaces métalliques, et ce de façon reproductible. Dans un premier temps, une
étude bibliographique détaillée des différentes formulations de primaire à base de
silanes utilisées pour l’adhésion de tous types d’élastomères silicone (EVC, EVF et
LSR) a été effectuée. Pour compléter la compréhension du système métal/primaire d’adhésion/élastomère
silicone étudié, trois formulations de primaire, dont une formulation « maison »,
et trois élastomères silicone ont été analysés et leurs compositions, ainsi que leurs
propriétés en adhésion, ont été déterminées. La caractérisation de différentes résines
silicone composant la formulation « maison » de primaire a également été effectuée.
Cette dernière a ensuite été optimisée en synthétisant de nouvelles résines silicone,
en ajustant les taux de chaque composant et en changeant le type de catalyseur. Dans
un second temps, la caractérisation physico-chimique des primaires d’adhésion enduits
sur la surface d’un métal (aluminium) a été effectuée. La topologie des films de primaire
(épaisseur, rugosité et uniformité) et leurs propriétés de mouillage ont été déterminées.
Ces résultats ont été complétés par la caractérisation des faciès de rupture des pièces
composites métal/primaire/élastomère silicone. À la suite de ces différentes analyses
complémentaires, le paramètre gouvernant la sélectivité d’un primaire d’adhésion pour
un grade d’EVC a été isolé. Une courbe modèle permettant la formulation d’un primaire
polyvalent a été proposée et validée par la formulation d’un primaire d’adhésion pouvant
adhérer les différents grades d’EVC sélectionnés pour cette étude.
Note publique d'information : This PhD work aimed at developing a stable primer of adhesion, allowing the bonding
of all types of silicone elastomers onto a vast majority of metallic surfaces, in
a reproducible way. In a first approach, a detailed bibliographic study was performed
on the different primer based-silane formulations used for the adhesion of any types
of silicone elastomers (HCR, RTV and LSR). To better understand the metal/primer/silicone
elastomer system, three primer formulations, including a homemade formulation, and
three silicone elastomers were analyzed and their compositions, and adhesive properties,
were determined. The characterization of different silicone resins entering in the
composition of the homemade primer formulation was also carried out. The latter was
optimized by synthetizing new silicone resins, by adjusting the content of each component
and by changing the type of catalyst. In a second step, the characterization of the
physical chemistry of the primer formulations coated on a metal surface (aluminum)
was performed. The topology of the primer films (thickness, roughness and uniformity)
and their wettability were determined. These information were completed by the characterization
of fracture profiles of the composite part metal/primer/silicone elastomer. Following
these additional analyses, the parameter governing the selectivity of a primer formulation
for a grade of HCR was isolated and a model curve for the formulation of a polyvalent
primer was proposed. This curve was validated by the formulation of a primer which
can bond the different grades of HCR selected for this study.
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