Dans le but d'augmenter l'utilisation du bois dans les bâtiments, il est important de repousser les limites de ses propriétés. Dans le secteur des produits du bois d'intérieur, la résistance mécanique de surface est le paramètre clé à optimiser. Concernant les couvre-planchers en bois, la résistance à l'abrasion et aux égratignures est indispensable, car ils subissent des agressions mécaniques à répétition. C'est le système de finition sans solvant à base d'acrylates photopolymérisables aux UV qui assure ce rôle de protection des couvre-planchers en bois. Malgré ses performances, l'apparition d'égratignures après une agression mécanique est inévitable. Une nouvelle approche est envisagée pour augmenter leur durée de vie, celle de conférer au système de finition la propriété d'autoréparation. Deux technologies sont étudiées au cours de cette thèse. La première est l'étude de nouvelles formulations d'acrylates contenant des liaisons hydrogène. Pour cela, des formulations de monomères et oligomères acrylates portant des groupements hydroxyles ont été développées. Pour répondre aux exigences de l'application aux couvre-planchers en bois, la dureté et le taux de polymérisation des revêtements ont été évalués, ainsi que leurs propriétés physico-chimiques. L'efficacité d'autoréparation a été évaluée sur différents types d'égratignures et plusieurs formulations prometteuses ont été développées. Elles combinent une autoréparation de plus de 90 %, une densité de réticulation élevée, et un stimulus thermique de réparation inférieur à 100 °C, grâce à des composants à faible encombrement stérique. La seconde est la synthèse de capsules contenant un agent autoréparateur. Plusieurs systèmes ont été expérimentés, tels que les capsules urée-aldéhyde, les capsules de polyuréthane sans isocyanate, et la synthèse d'isocyanates biosourcés afin d'en faire des capsules de polyuréthane biosourcé. Cependant, malgré des avancées importantes comme la synthèse d'un polyuréthane sans isocyanate, aucune capsule n'a été obtenue. / In order to increase the use of wood in buildings, it is important to push the limits of its properties. In the indoor wood products sector, surface mechanical resistance is the key parameter to optimize. Regarding wood flooring, abrasion and scratch resistance is essential because they are subject to repeated mechanical aggressions. It is the solvent-free finishing system based on UV photopolymerized acrylates that ensures this role of protecting wood flooring. Despite its performance, the appearance of scratches after mechanical aggression is unavoidable. A new approach is envisaged to increase their service life, giving to the finishing system the self-healing property. Two technologies are studied during this thesis. The first is the development of new acrylate formulations containing hydrogen bonds. For this, acrylate formulations have been developed with monomers and oligomers carrying hydroxyl groups. To meet the requirements of wood flooring application, the hardness and polymerization rate of the coatings were evaluated, as well as their physicochemical properties. Self-healing efficiency has been evaluated on different types of scratches and several promising formulations have been developed. They combine a self-healing of more than 90 %, a high cross-linking density, and a thermal repair stimulus of less than 100 °C, thanks to components with a small steric hindrance. The second is the synthesis of capsules containing a self-healing agent. Several systems have been tested, such as urea-aldehyde capsules, isocyanate-free polyurethane capsules, and the synthesis of bio-based isocyanates to make bio-based polyurethane capsules. However, despite important advances such as the synthesis of an isocyanate-free polyurethane, no capsule has been obtained.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/73865 |
| Date | 26 November 2023 |
| Creators | Paquet, Chloé |
| Contributors | Morin, Jean-François, Landry, Véronic |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xiv, 104 page), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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