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Equipe Rhéologie, Microstructure et Procédés

Equipe RMP

 

Responsable :

Edith Peuvrel-Disdier

 


Enseignants-chercheurs :

Jean-François Agassant (émérite), Séverine Boyer,Jean-Marc Haudin (émérite), Franck Pigeonneau, Bruno Vergnes (émérite), Michel Vincent

 

Ingénieurs et techniciens :

Romain Castellani, Thierry Colin


Domaines de recherche :

Rhéologie des fluides complexes, Relations écoulement/microstructure, Cristallisation, interactions sous environnements extrêmes et couplés Transformation et mise en forme des polymères, Thermomécanique des écoulements


Applications :

Automobile (mousses, pneumatiques, composites…), bâtiment (pâtes d’argile, revêtements de sols, verre…), emballage (films…), énergie (traitement de déchets)…

 

homepage équipe RMP CEMEF

 

Objectifs principaux de l'équipe RMP :

L'objectif principal des travaux de recherche de l'équipe est de comprendre et modéliser les couplages entre le procédé, le comportement rhéologique et la microstructure au sens large dans les matériaux à base polymère afin de contrôler leurs propriétés et d'optimiser le procédé.
Cet objectif implique de combiner :

      • une modélisation appropriée de l'histoire thermomécanique au cours du procédé,
      • une bonne connaissance de la physique régissant l'évolution / le développement de la microstructure sous diverses sollicitations, du rôle des différents constituants dans les matériaux multiphasiques et de leurs effets combinés,
      • une bonne compréhension du couplage entre microstructure / morphologie et rhéologie.

Dans tous les cas, l'approche repose sur un couplage entre des mesures, des observations (in-situ pour certaines) et de la modélisation, associées à la conception de dispositifs et d’expériences sur mesure.


 

Projets :

  • Projet FUI OSUM, 2017-2020. Etude du comportement d’un polymère à la paroi. Développement de mesures expérimentales permettant de caractériser le contact à la paroi, que ce soit le glissement à l’interface métal/gomme ou le comportement des lignes triples (interface métal/polymère/air) dans des conditions d’écoulement proches de celles rencontrées en mélangeur interne sur des matériaux représentatifs de la filière pneumatique. Collaboration avec CFL et Michelin.

  • Projet Nucléation de bulles dans les verres de confinement de déchets nucléaires, 2017-2020 Collaboration avec le CEA Marcoule.

  • Projet ISI ECOTHER, 2014-2017. Etude d’un procédé mécano-thermique de dévulcanisation pour le recyclage de déchets de production dans le process de transformation des élastomères. Détermination d’un paramètre procédé permettant de suivre l’état de la matière. Collaboration avec l’université de Nantes, les sociétés REP et SACRED.

  • Projet Injection de mousses polyuréthane, 2017-2020. Etude des relations entre les paramètres du matériau, en particulier les cinétiques de création de gaz et de polymérisation, les conditions d'injection et la microstructure des bulles (distribution de tailles), cette dernière conditionnant les propriétés mécaniques et acoustiques. Etude expérimentale, associée à la simulation numérique du procédé. Collaboration avec Trêves.

  • Projet MOJISUD, 2017-2019. Etude des instabilités de flambage lors de l’écoulement d’un jet de fluide (différents comportements rhéologiques) pour le remplissage de récipients. Modélisation physique. Comparaison mesures expérimentales / simulation numérique. Collaboration avec CFL.

  • GDR : PolyNano, MIC, AMC2, CHOCOLAS ….

 

Equipements et logiciels de l'équipe RMP :

  • Machines de transformation (échelle laboratoire et pilote)

  • Rhéomètres (rotatifs, capillaires)

  • Logiciels de simulation des procédés (Ludovic©, Rem3D©, Ximex©…)

  • Prototypes, dispositifs développés à façon (Cristapress, cellule de refroidissement rapide, cellule de csiallement contra-rotative transparente en température, RheoArt, moules et filières transparents instrumentés)

Axes de recherche :

  • Evolution/développement de microstructure

  • Rhéologie des fluides complexes

  • Analyse thermomécanique des procédés

  • Prototypes

 


Mots-clés de l'équipe MSR :

  • Polymères, Mousses, Mélanges, Composites et nanocomposites
  • Rhéologie
  • Microstructure, Cristallisation
  • Extrusion, Injection, Modèles thermomécaniques
  • Modèles physiques


 

Relations académiques :

  • Centre of Molecular and Macromolecular Studies (Pologne)

  • Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (Lyon et Saint Etienne)

  • Procédés et Ingénierie en Mécanique et Matériaux (Paris)

  • Université Côte d’Azur (Nice)

  • Université de Nantes

 


Relations industrielles et organismes de recherche :

Michelin, Trêves, CEA, Tarkett, Bostik, Safran

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Un fait marquant récent de l'équipe RMP :

Parution de deux ouvrages phares de l’équipe dans le domaine des procédés de mise en forme des polymères, références largement utilisées par les interlocuteurs académiques et industriels du domaine :


  • 4ème édition de l’ouvrage «La mise en forme des polymères, approche thermomécanique de la plasturgie», par J.-F. Agassant, P. Avenas, J.-Ph. Sergent, B. Vergnes, M. Vincent. Editions Lavoisier, 2016

  • 2ème édition de sa version anglaise «Polymer Processing, Principles and Modeling», J.-F. Agassant, P. Avenas, P. J. Carreau, B. Vergnes, M. Vincent. Editions Hanser Verlag, 2017

 

Publications RMP :

Publications 2012-2017

Thèses soutenues

 

Interactions avec les équipes CEMEF suivantes :

  • BIO (Matériaux biosourcés, mélanges de polymères, composites à fibres naturelles, cristallisation)
  • MPI (Propriétés mécaniques, cristallisation, soudage)
  • CFL (Modélisation, suspensions, milieux granulaires, jets liquides, ébullition)
  • MSM (Modélisation, suspensions, mousses, thermique)
  • SP2 (Modélisation, cristallisation)
  • MEA (Conception de dispositifs expérimentaux à façon)

 

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