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Groupe technologique sur les nanocomposites polymères - PNC-Tech
Puisant dans les ressources du CNRC, le Groupe technologique sur les nanocomposites polymères (PNC-Tech) offrira un programme axé
sur la R et D qui permettra à l'industrie canadienne des plastiques d'acquérir la technologie de pointe dont elle a besoin pour
être compétitive dans l'économie mondiale.
L'objectif de PNC-Tech consiste à :
- élaborer une compréhension fondamentale des phénomènes régissant la fabrication et la mise en forme des systèmes
nanocomposites polymères pour des applications industrielles spécifiques et à transférer cette compréhension à l'industrie.
Nanocomposites polymères
On reconnaît maintenant la nanotechnologie comme un des secteurs les plus prometteurs de l'évolution technologique du XXIe
siècle. Dans le domaine de la recherche sur les matériaux, l'élaboration de nanocomposites polymères émerge rapidement comme une
activité de recherche multidisciplinaire dont les résultats pourraient élargir les applications des polymères au grand avantage de
nombreux types d'industries.
Les nanocomposites polymères (PNC) sont des polymères (thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères) qui sont renforcés
par de petites quantités (moins de 5% en poids) de nanoparticules ayant un grand facteur de forme (L/h > 300).
Par rapport aux composites conventionnels, ces matériaux présentent des améliorations quant à leurs propriétés mécaniques,
thermiques, électriques et barrières. En outre, ils peuvent réduire de manière importante le niveau de flamabilité et conserver
la transparence de la matrice polymère. Dans le cas des nanocomposites de type silicate (argile), des contenus en charge de 2 à 5%
du poids se traduisent par des propriétés mécaniques semblables à celles de composites conventionnels ayant des taux de renfort de
30 à 40%.
Ces caractéristiques intéressantes laissent déjà entrevoir plusieurs applications industrielles possibles pour les
nanocomposites polymères :
- automobile (réservoirs d'essence, pare-chocs et panneaux intérieurs et extérieurs);
- construction (sections d'édifices et panneaux structurels);
- aérospatiale (panneaux ignifuges et composantes haute performance);
- électricité et électronique (composantes électriques et cartes de circuits imprimés);
- emballage alimentaire (contenants et pellicules).
Les propriétés particulières des nanocomposites polymères ont élargi l'utilisation des résines et des mélanges polymères
fabriqués par les entreprises canadiennes, en particulier ceux à base de polyoléfines, styrènes, polyamides et polyesters. D'autres
PNC sont élaborés à partir de résines thermodurcissables dont les époxydes, les polyesters non saturés et les polyuréthanes.
Programme de recherche
Mise en forme des nanocomposites polymères
- moulage par injection et micro-injection;
- extrusion de mousses;
- moulage par soufflage;
- soufflage de films;
- nanocomposites renforcés de fibres de verre ou de carbone.
Comportement et performances des nanocomposites polymères
- rhéologiques (effets visqueux et viscoélastiques);
- thermiques (capacité calorifique, transitions de phase, cristallisation, résistance au feu);
- thermodynamiques (comportement PVT);
- performance mécanique et physico-chimique à court et à long terme (perméabilité, contrainte de formation, comportement à la
rupture, résistance environnementale);
- évolution de la microstructure durant la mise en forme (orientation, cristallinité, contraintes résiduelles).
Modification des surfaces de nanoparticules en fonction d'applications précises
- modifications de surfaces de nanoparticules [argile, nanotubes de carbone (CNT), etc.] par voie chimique;
- techniques de compatibilisation pour l'obtention d'une interaction maximale entre la matrice polymère et les nanoparticules.
Développement de techniques de malaxage à l'état fondu
- optimisation de l'extrusion double-vis (configuration des vis et conditions du procédé) pour l'obtention d'une dispersion
optimale des nanoparticules;
- optimisation de la dispersion au moyen de mélangeur de type extensionnel statique ou dynamique;
- élaboration de modèles couplés de l'écoulement, du transfert de chaleur et du malaxage.
Participation à PNC-Tech
La participation au groupe technologique PNC-Tech offre les avantages suivants :
- accès privilégié aux résultats du programme de R et D (protection de 2 ans avant que l'information ne soit divulguée au grand
public);
- participation directe à l'orientation du programme de recherche;
- accès à un personnel de recherche spécialisé de l'IMI et d'autres instituts du CNRC;
- analyse et évaluation des résultats dans un cadre qui facilite le transfert de technologies entre le CNRC et ses partenaires;
- transfert d'information aux partenaires par des réunions régulières, rapports techniques, information sur l'évolution mondiale
de la technologie et formation de personnel.
L'adhésion à PNC-Tech exige une contribution financière annuelle et la nomination d'un agent de liaison.
Information
Pour joindre PNC-Tech ou apprendre comment le fait de devenir partenaire de ce groupe technologique peut élargir vos possibilités
d'élaboration de produits à l'aide de matériaux et de technologies de pointes disponibles au CNRC, veuillez vous adresser aux
représentants de l'IMI dont les coordonnées sont indiquées ci-après.
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Dr Johanne Denault
Chef de groupe, Composites et polymères structuraux
Section Conception de matériaux de pointe
Tél. : (450) 641-5149
Téléc. : (450) 641-5105
Courriel : Johanne.Denault@cnrc-nrc.gc.ca
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Blaise Labrecque, ing., M.Sc.A.
Agent de commercialisation
Section Conception de matériaux de pointe
Tél. : (450) 641-5299
Téléc. : (450) 641-5105
Courriel : Blaise.Labrecque@cnrc-nrc.gc.ca
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