Mousses NIPU par un procédé basse température cinétiquement contrôlé sous rayonnement visible.

Les mousses représentent une part importante du marché du polyuréthane (13 Mt en 2024). Cependant, elles sont fabriquées à partir d'isocyanates toxiques, conduisant à un renforcement du contexte réglementaire et à l’essor de polyuréthanes sans isocyanate (NIPU). Aujourd'hui, les quelques voies de synthèse de mousses NIPU décrites dans la littérature ne permettent pas de rivaliser avec le procédé conventionnel en termes de rapidité et de faisabilité à température ambiante. C’est pourquoi, dans le cadre de ce projet, le candidat aura pour mission de développer un nouveau procédé, impliquant une polymérisation frontale sous lumière visible, qui pourrait répondre à cette problématique (TRL 1-2). Ce projet nécessitera la synthèse d’oligomères de type NIPU fonctionnalisés et potentiellement biosourcés, une étude des cinétiques de polymérisation, ainsi que la caractérisation thermique, mécanique et morphologique des mousses obtenues.

Activités :

• Synthèse d’oligomères de type polyuréthane sans isocyanate à extrémités (méth-)acrylate (NIPU-(M)A).
• Caractérisation des produits obtenus par RMN, chromatographie d’exclusion stérique (CES), IRTF, DSC, TGA, rhéologie.
• Étude de la photopolymérisation des oligomères obtenus en présence d’un amorceur photochimique absorbant dans le domaine du visible, en présence ou non d’un diluant réactif.
• Étude de la photopolymérisation frontale, amorcée dans le visible, des oligomères obtenus en présence ou non d’un diluant réactif.
• Étude des cinétiques de bullage/moussage des matrices polymères obtenues.
• Détermination des conditions optimales d’obtention des mousses.
• Caractérisations des mousses obtenues : propriétés thermiques et mécaniques ; IRTF ; densité ; taux de réticulation ; porosités ; nature des cellules (MEB).
• Rédactions de rapports d’activité, d’articles ou parties expérimentales et bibliographiques de brevets.
• Préparation de supports ppt pour la présentation des résultats lors des réunions et séminaires.

L'INSA Rouen Normandie est une grande école d'ingénieurs reconnue pour l'excellence de sa formation et de sa recherche. La thèse sera réalisée au sein du laboratoire Polymères, Biopolymères, Surfaces (PBS), unité mixte CNRS–Université de Rouen Normandie–INSA Rouen Normandie. Le laboratoire développe des recherches de pointe sur les polymères biosourcés, adaptatifs et hautes performances, avec des applications dans les domaines de la santé, de l'énergie et des matériaux durables. Le doctorant évoluera dans un environnement scientifique pluridisciplinaire bénéficiant d'équipements de haut niveau et de nombreuses collaborations académiques et industrielles.

Le(a) candidat(e) devra posséder des compétences en synthèse organique moléculaire et macromoléculaire et des compétences en caractérisation des propriétés des matériaux polymères.

• Une expérience en photopolymérisation sera un plus.
• Habilité à mettre en œuvre son expérience et ses connaissances acquises.
• Être capable de coordonner un projet avec un maximum d’autonomie.
• Organisé, esprit d’équipe, méthodique, respect des conditions d’hygiène et sécurité.