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1. Briou, Benoît. Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials.

Degree: Docteur es, Chimie et physico-chimie des matériaux, 2018, Montpellier

L’un des défis majeurs dans le domaine des polymères est la substitution des molécules pétro-sourcées en vue de l’élaboration de monomères, polymères et d'additifs pour polymères. Le travail de cette thèse s’axe sur la valorisation de molécules bio-sourcées et plus particulièrement, du cardanol et de dérivés d'huiles végétales. Le champ d’application des polymères étant large, nous avons choisi de nous centrer sur trois grandes problématiques.Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la plastification du PVC qui, actuellement, est majoritairement réalisée par des phtalates, famille d’esters pétro-sourcés vivement suspectés d’être des perturbateurs endocriniens. Des additifs de substitution ont ainsi été synthétisés par une chimie simple à partir du cardanol et d’esters gras. Des stabilités thermiques et des propriétés plastifiantes très satisfaisantes ont été obtenues. Enfin, des tests de toxicité et d’écotoxicité ont démontré l’absence d'impact perturbateur sur la sécrétion d'hormones sexuelles et la non toxicité vis-à-vis de l'environnement de ces plastifiants bio-sourcés.Dans un second temps, nous avons revisité la chimie des résines phénoplastes habituellement préparées à partir du phénol et du formaldéhyde, deux molécules classées CMR. Nous avons adapté cette chimie robuste à un phénol bio-sourcé, le cardanol, et à un aldéhyde bio-sourcé, le nonanal, pour obtenir des résines phénoliques souples. Cette propriété recherchée est le résultat d’une plastification interne des chaines lipidiques pendantes au sein du réseau polymère. Par cet exemple, l’intérêt des dérivés d’huiles végétales pour l’élaboration de matériaux souples a été démontré. Un compromis entre la souplesse des résines phénoliques et leurs résistances chimique et thermique a été atteint.Enfin, nous nous sommes tournés vers l’élaboration de polyuréthanes réticulés à partir d’un ester gras, d’un diester gras et d’un triglycéride porteurs de fonctions alpha-hydroxycétone (collaboration avec l’équipe CASYEN de l’ICBMS). L’apport de la fonction alpha-cétone sur la réactivité du polyol vis-à-vis du réactif isocyanate n’est que modeste par rapport à des dérivés présentant un groupement alcool isolé sur la chaine (huile de ricin) et alcool associé à une autre fonction alcool (triglycéride 1,2-diol). Néanmoins, la présence d’interactions intramoléculaires provenant des groupements cétone a permis d’exacerber la stabilité thermique des matériaux PU et d’élaborer des PU réticulés souples par plastification interne comme dans le cas des résines phénoliques.Cette thèse a ainsi démontré l’apport des phénols lipidiques tels que le cardanol et des chaines grasses dans l’amélioration de la stabilité thermique et de la souplesse au sein de matériaux polymères.

One of the major challenges in the field of polymers is the substitution of oil-based molecules for the development of monomers, polymers and polymer additives. The topic of this thesis is focused on the valorization of bio-sourced molecules and particularly, cardanol and vegetable oil derivatives.…

Advisors/Committee Members: Caillol, Sylvain (thesis director), Lapinte, Vincent (thesis director).

Subjects/Keywords: Huile végétale; Cardanol; Bio-Sourcé; Plastifiant PVC; Résine phénolique; Polyuréthane; Vegetable oil; Cardanol; Bio-Based; PVC Plasticizer; Phenolic resin; Polyurethane

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APA (6th Edition):

Briou, B. (2018). Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials. (Doctoral Dissertation). Montpellier. Retrieved from http://www.theses.fr/2018MONTS114

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Briou, Benoît. “Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials.” 2018. Doctoral Dissertation, Montpellier. Accessed October 19, 2019. http://www.theses.fr/2018MONTS114.

MLA Handbook (7th Edition):

Briou, Benoît. “Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials.” 2018. Web. 19 Oct 2019.

Vancouver:

Briou B. Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials. [Internet] [Doctoral dissertation]. Montpellier; 2018. [cited 2019 Oct 19]. Available from: http://www.theses.fr/2018MONTS114.

Council of Science Editors:

Briou B. Valorisation du cardanol et d’acides et d’aldéhydes lipidiques dans le domaine des matériaux polymères : Valorization of cardanol and lipidic acids and aldehydes in the field of polymer materials. [Doctoral Dissertation]. Montpellier; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018MONTS114

2. Salivon, Tetiana. Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires.

Degree: Docteur es, Mécanique-matériaux, 2017, Paris, ENSAM

Dans l’industrie automobile, la tâche de dimensionnement des faisceauxélectriques consiste à définir au plus juste la section du conducteur métallique, ce qui augmente l’échauffement du câble par effet Joule. Or, les polymères sont les matériaux d’isolation les plus utilisés malgré leur grande sensibilité au vieillissement thermique. C’est pourquoi leur durabilité en environnement automobile doit être déterminée pour pouvoir ensuite être prise en compte lors du dimensionnement des faisceaux électriques. Dans ce but, nous avons analysé le vieillissement thermique de deux gaines d’isolation en PVC et PELX dans l’air aux températures des essais de qualification (typiquement entre 100°C et 200°C). Dans le cas du PVC, le principal mécanisme de vieillissement est la perte physique du plastifiant. La fragilisation du matériau intervient orsque la concentration de la phase de plastifiant non-dissoute, qui est ispersée sous forme de nodules dans la matrice PVC faiblement plastifiée, atteint une valeur critique de l’ordre de 0,2 mol.L-1. En revanche, dans le cas du PELX, l’oxydation conduit à la fragilisation du matériau au terme de la période d’induction, c’est-à-dire dès que la totalité des antioxydants a été consommée. Pour chaque gaine d’isolation, un modèle cinétique a été dérivé des mécanismes de vieillissement et un critère de fin de vie structural a été établi. Ce modèle donne accès au potentiel de vie restant et à la durée de vie des câbles électriques en conditions de service.

In the automotive industry, the issue of electrical harness dimensioning consists in an optimal definition of the cross-section of metallic conductors, which increases the wire heating due to Joule effect. However, polymers are the most used materials for insulation despite their high sensitivity to thermal ageing. That is the reason why their durability must be determined in automotive environment to be then taken into account during the dimensioning of electrical harness. For this purpose, we analyzed the thermal aging of two insulation sheaths made of PVC and XLPE in air at temperatures of qualification tests (typically between 100°C and 200°C). For PVC, the main ageing mechanism is the physical loss of plasticizer. The material embrittlement occurs when the concentration of the non-dissolved plasticizer phase, which is dispersed as nodules in the weakly plasticized PVC matrix, reaches a critical value of about 0,2 mol.L-1. In contrast, for XLPE, oxidation leads to material embrittlement at the end of the induction period, i.e. when the totality of antioxidants has been consumed. For each insulation sheath, a kinetic model was derived from the ageing mechanisms and a structural end-of-life criterion was established. This model gives access to the remaining life potential and lifetime of electrical cables in service conditions.

Advisors/Committee Members: Colin, Xavier (thesis director).

Subjects/Keywords: Pvc; PE réticulé; Perte physique de plastifiant; Consommation des antioxydants; Oxydation; Modélisation cinétique; Pvc; Crosslinked PE; Physical loss of plasticizer; Consumption of antioxydants; Oxidation; Kinetic modelling

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APA (6th Edition):

Salivon, T. (2017). Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires. (Doctoral Dissertation). Paris, ENSAM. Retrieved from http://www.theses.fr/2017ENAM0009

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Salivon, Tetiana. “Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires.” 2017. Doctoral Dissertation, Paris, ENSAM. Accessed October 19, 2019. http://www.theses.fr/2017ENAM0009.

MLA Handbook (7th Edition):

Salivon, Tetiana. “Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires.” 2017. Web. 19 Oct 2019.

Vancouver:

Salivon T. Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris, ENSAM; 2017. [cited 2019 Oct 19]. Available from: http://www.theses.fr/2017ENAM0009.

Council of Science Editors:

Salivon T. Vieillissement thermique d’isolants en PVC et PELX de câbles électriques en environnement automobile : Thermal ageing of PVC and XLPE insulators used in automotive electric wires. [Doctoral Dissertation]. Paris, ENSAM; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017ENAM0009

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