Добірка наукової літератури з теми "Nanofibres de polyuréthane thermoplastique"

Dans cette étude, des nanofibres en polyuréthane thermoplastique (TPU) ont été fabriquées en optimisant les paramètres d'électrofilage. Afin de rendre les membranes conductrices, l'encre de carbone a été imprimée sur la surface des membranes de nanofibres de TPU en utilisant différents motifs. Des tests mécaniques, des mesures électromécaniques et des tests cycliques ont démontré des propriétés mécaniques adaptées, des variations de résistance lors de l'étirement et une répétabilité des performances du capteur.Afin d'optimiser les capacités du capteur, des membranes avec des trous structurés ont été fabriquées pour réduire la perte de charge. Ensuite, la perte de charge et la variation de résistance des capteurs avec différents motifs d'impression ont été mesurées dans un tunnel de ventilation. La comparaison avec des filtres M5 a montré que la perte de charge de ces membranes structurées imprimées était similaire à celle des filtres à air et n'entraînait pas d'augmentation de la perte de charge du système. De plus, la variation de résistance du capteur sous différentes vitesses d'air a indiqué une haute sensibilité. En conclusion, cette étude a développé avec succès une technique facile et évolutive pour fabriquer des capteurs textiles permettant de détecter la vitesse de l'air dans les filtres à air
In this study, thermoplastic polyurethane (TPU) nanofibers were fabricated by optimizing electrospinning parameters. In order to make the membranes conductive, the carbon ink was printed on the surface of TPU nanofibers membranes using different patterns. Mechanical tests, electromechanical measurements, and cycle testing demonstrated suitable mechanical properties, resistance changes during stretching, andrepeatability of the sensor performance. To optimize the sensor ability, membranes with structured holeswere fabricated to minimize the pressure drop. Then, the pressure drop and resistance change of the sensorswith various printing patterns were measured in a ventilation tunnel. Comparison with M5 filters showedthat the pressure drop of these printed structured membranes was similar to air filters, and did not cause anincrease in the pressure drop of the system. Moreover, the resistance change of the sensor under differentair velocities indicated high sensitivity. In conclusion, this study successfully developed a facile andscalable technique to fabricate textile sensors for detecting air velocity in air filters

L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement d’un mélange de fluide supercritique(diazote ou dioxyde de carbone) et de polyuréthane thermoplastique àl’état fondu lors de la mise en œuvre de butée d’attaques d’amortisseurs par le procédé d’injection Mucell®. Dans un premier temps, l’état de l’art a été développé dans une synthèse bibliographique qui a permis de décrire les principaux phénomènes intervenants lors de la transformation d’un mélange de fluide supercritique et de polymère en mousse micro-cellulaire. Puis, une étude à l’échelle laboratoire a permis de caractériser et de modéliser le comportement d’un polyuréthane thermoplastique mis en contact avec un fluide supercritique et de déduire les caractéristiques et les comportements essentiels à la compréhension des différents phénomènes rencontrés dans le procédé de mise en œuvre (diffusion, solubilité, nucléation...). Enfin, la dernière partie de ces travaux concerne la mise en application des connaissances précédemment acquise sur les moyens industriels dans le but de d’analyser et de stabiliser le moussage micro-cellulaire généré
The aim of this thesis is to study the behavior of a supercritical fluid (nitrogen or carbon dioxide) and thermoplastic polyurethanemeltmix during the production of jounce bumpers by the MuCell® injection molding process. First of all, the state of the art was developed in a literature review which allowed to describe the main phenomena that occur during processing of a mixture of supercritical fluid and polymer in microcellular foam. Then, a study at the laboratory scale allowed to characterize and model the behavior of a thermoplastic polyurethane in contact with a supercritical fluid and deduct the characteristics and behaviors essential to the understanding of various phenomena encountered during the process(diffusion, solubility , nucleation...). Finally, the last part of this work concerns the implementation of previously acquired knowledge on industrial means in order to analyze and stabilize the generated microcellular foam

L'objet de cette thèse est de développer un matériau polymère élastomère permettant d'assurer la liaison et d'absorber les déformations imposées entre deux matériaux composites à matrice thermoplastique. Différents élastomères thermoplastiques ont été identifiés et leur comportement thermomécanique a été étudié en comparaison d’un élastomère thermodurcissable utilisé jusqu'alors. Les polyuréthanes thermoplastiques (TPU) sont apparus comme une alternative intéressante. Nous en avons étudié la chimie et la microstructure ainsi que les propriétés mécaniques en traction et le comportement lors de sollicitations successives multiples qui mettent en évidence l’effet Mullins. L’effet Mullins permet en particulier de quantifier les déformations plastiques irréversibles qui sont liées au caractère thermoplastique des matériaux étudiés. Il a été constaté que ces déformations irréversibles sont comparables à celles observables dans le cas de l’élastomère thermodurcissable conventionnel. Nous nous sommes aussi intéressés au lien existant entre les propriétés thermiques et mécaniques finales du matériau aux différentes échelles, (de l’échelle moléculaire à l’échelle macroscopique notamment). En effet, les TPU sont des matériaux nanostructurés qui peuvent présenter une pseudo-cristallinité et une nano-séparation de phase susceptible d’évoluer avec l’histoire thermique du matériau. Nous avons ainsi cherché à établir un lien entre la structure du matériau à diverses échelles, son procédé de mise en œuvre et les propriétés physiques résultantes. Différentes stratégies ont été explorées pour optimiser le comportement thermomécanique soit par l'incorporation de nano/micro charges ou soit par l'addition d'une faible quantité de liquides ioniques dans la matrice polymère
The aim of this thesis is the development of an elastomer material able to constitute the junction of two thermoplastic elastomers pieces and to absorb the deformations on these two parts. Various thermoplastic elastomers were identified and there thermomechanical behaviour was studied and compared to the thermoset elastomer presently used. Thermoplastic polyurethanes (TPU) appeared as suitable matches? Their chemical structure, microstructure were studied as well as their mechanical properties in tensile strength and their behaviour toward multiple solicitations that highlights the Mullins effect. The Mullins Effect allows the quantification of irreversible plastic deformations which are induced by the thermoplasticity of the studied materials. It was observed that the irreversible deformations are close to the one of ther thermoset elastomer. We also focused on the existing link between the thermal and mechanical final properties at different scales, (from the molecular level to the macroscopic scale). In fact, the TPU are nanostructured materials that can contain pseudo-crystallinity and nano-phase separation that migth evolve with thermal history. This way, we tried to establish a link between the multi-scaled structure of the materials, it's processing and the resulting physical properties. Various strategies were explored to optimize the thermomechanical behaviour, either by adding nano/micro fillers or by the addition ok small amounts of ionic liquids in the polymer matrix

Les tendons et les ligaments sont des composants essentiels du système musculo-squelettique liant les os aux muscles et les os entre eux, respectivement. En raison de leur nature à supporter des charges lourdes, ces structures sont susceptibles d’être endommagées. Dans le cas d’une blessure tendineuse ou ligamentaire, les traitements actuels proposés tels que la suture, les autogreffes, les allogreffes, et les xénogreffes ou encore les prothèses ne sont à ce jour pas optimum. En effet, le taux de morbidité, le peu de disponibilité de greffons, le risque de récidive, la faible réussite des greffes, le risque d’infection et d’une réaction inflammatoire intense sont des conséquences et des limitations non négligeables dont il faut tenir compte lorsque ces traitements sont envisagés. Afin de répondre à ces problématiques, les chercheurs se sont peu à peu tournés vers l’ingénierie tissulaire de ces structures. Il s’agit d’une approche visant à améliorer la qualité du processus de guérison tout en restaurant à l’initial la structure et la fonction du tissu à soigner notamment par l’usage de biomatériaux formant une matrice où la régénération aura lieu. Le succès de l’ingénierie tissulaire dans le cadre du tendon repose sur le fait que la matrice mime la matrice extracellulaire (MEC) du tissu natif en termes de structures et de propriétés fonctionnelles. La structure unique et les propriétés intrinsèques des fibres électrospinnées et des hydrogels sont relativement proches de celles des tissus biologiques. De fait, ces matériaux ont largement été utilisés dans la recherche et les sciences biomédicales. Au fil des années, une attention accrue a été dirigée vers le développement de constructions alliant les hydrogels et les fibres électrospinnées en tant que biomatériaux permettant de renforcer leurs propriétés individuelles tout en diminuant leurs défauts intrinsèques. Les travaux de recherches, actuellement menés, visent à produire une matrice biomimétique 3D mêlant des nanofibres de polyuréthane éléctrospinnées alignées avec un hydrogel de gélatine. L’association de ces deux matériaux a pour objectif de promouvoir le comportement de prolifération et de différenciation cellulaire ainsi que la régénération tissulaire. Nous pensons que les résultats de ce projet de recherche vont encourager le développement d’une stratégie de régénération des structures tendineuses prometteuse permettant d’améliorer la réparation du tissu et de sa fonction mais également d’accélérer l’arrivée des technologies basées sur l’ingénierie tissulaire dans les milieux cliniques et commerciaux
Tendons and ligaments are the main components of the musculoskeletal system that connect bone to muscle and bone to bone, respectively. Owing to their load-bearing nature, they are prone to injuries. Current treatment options, including suturing, autografts, allografts, xenografts, and prostheses, suffer from several problems. Donor site morbidity, low availability, risk of injury recurrence, poor graft integration, infection transmission, inflammatory response, and high failure rates are the most inherent limitations of the aforementioned therapeutic modalities. To address these limitations, researchers have introduced the tissue engineering (TE) approach which aims improvement the quality of the healing process and fully restores tissue structure and function. The success of the TE strategy relies on the fact that the scaffolds mimic the extracellular matrix (ECM) of native tissues in terms of structural and functional characteristics. Due to the unique structures and properties of electrospun fibers and hydrogels which are similar to natural tissues, they have been widely applied in many biological and biomedical fields. Given that, more and more attentions have been paid to the fiber-hydrogel constructs as biomaterials, aiming to bring their individual superiority into full play as well as remedy their intrinsic defects.The present study aims to produce 3D biomimetic scaffolds based on aligned electrospun polyurethane nanofibers and gelatin hydrogel, which will promote cells behavior and result in tissue regeneration. We believe that the findings of this project will lead to the development of a new tendon regeneration strategy to improve functional tendon repair outcomes and provide the framework for expediting the clinical and commercial translation of our tissue engineering technologies

L'objectif de cette thèse est de mener une caractérisation expérimentale complète du comportement mécanique et thermomécanique d'un polyuréthane thermoplastique compact et sous forme moussée, utilisé dans la fabrication de pièces antivibratoires dans l'industrie automobile. Cette caractérisation est effectuée en s'appuyant sur des techniques d'imagerie quantitative, la thermographie infrarouge en particulier. D'un point de vue mécanique, la dépendance des différents phénomènes - effet Mullins, hystérésis mécanique, déformation résiduelle et variation de volume - à la densité initiale et à la vitesse de chargement a été établie. Sur le plan thermique et calorimétrique, la signature de ces différents phénomènes a été caractérisée et les bilans énergétiques menés ont permis d'estimer la dissipation mécanique en fonction des conditions d'essais et de la densité initiale du matériau. Les résultats de ces travaux constituent une base de données expérimentale pour l'identification de paramètres constitutifs et l'enrichissement de lois de comportement
This PhD thesis deals with the full mechanical and thermomechanical characterization of thermoplastic polyurethane, in its compact and foam states, dedicated to antivibratory systems for automotive. This characterization has been carried out by using quantitative imaging techniques, especially infrared thermography. From a mechanical point of view, the dependency of the different phenomena involved in the material deformation - Mullins effect, mechanical hysteresis, residual deformation and volume change - on the initial density and loading rate has been established. The thermal and calorimetric signature of these phenomena has been characterized and the mechanical dissipation was estimated from energy balances. The results obtained provide an experimental database for the identification of constitutive parameters and the enrichment of behavior laws

Les stents urétéraux et les sondes de néphrostomie sont constitués de silicone ou de polyuréthane thermoplastique (TPU). Afin de limiter les risques infectieux lors de leur implantation, une modification topographique par création de pores permettrait de limiter l’adhésion des bactéries et de former des réservoirs pour une libération in situ de substances antiinfectieuses. Ce travail vise à préparer des surfaces en polymère ayant un motif poreux tubulaire ordonné. Une réplication en deux temps à partir de surfaces ordonnées poreuses d’oxyde d’aluminium (PAAO) préparées par 2 méthodes (double anodisation douce et double anodisation dure/douce) a été mise en œuvre pour reproduire le motif initial sur des surfaces en silicone et TPU. Pour le moule intermédiaire trois matériaux ont été testés (acrylonitrile butadiène styrène, polystyrène et résine polyacrylate). Les surfaces ont toutes été caractérisées par des techniques microscopiques et spectroscopiques. Les surfaces en PAAO préparées par double anodisation douce possédaient des pores d’environ 50 nm de diamètre et 100 nm de profondeur, alors que celles obtenues après mise au point de la méthode dure/douce étaient de taille supérieure, d’environ 125 nm de diamètre et ayant des profondeurs de quelques centaines de nanomètres. La surface du moule intermédiaire est constituée de picots. Une adhésion latérale de ceux-ci a été observée pour certaines conditions. La meilleure réplication du motif a été obtenue pour le TPU. Les surfaces ainsi obtenues pourront être utilisées et optimisées lors de l'étude ultérieure de l'adhésion du biofilm
Ureteral stents and nephrostomy catheters are made of silicone or thermoplastic polyurethane (TPU). A topographical modification creating an ordered porous surface could limit the infectious risks during their implantation, by reducing bacterial adhesion and creating a loading platform from which anti-infectious compounds could be released.In this work, a two-steps replication method was used to create ordered porous polymer surfaces (silicone or TPU) using porous anodic aluminium oxide (PAAO) as master template. The PAAO surfaces were prepared by double mild or double hard/mild anodization. Three intermediate mould materials were tested (acrylonitrile butadiene styrene, polystyrene, polyacrylate resin). The polymer material (silicone or TPU) was then moulded onto the intermediate mould surfaces that possessed freestanding pillar arrays, to imprint pores. The obtained surfaces were characterized by microscopic and spectroscopic methods. The initial PAAO surfaces prepared by double mild anodization possessed pores of about 50 nm diameter and 100 nm depth, whereas those prepared after development of the double hard/mild anodization method were bigger, of about 125 nm diameter and several hundred nanometers deep. The intermediate mould structure possessed freestanding arrays, but instabilities (lateral adhesion) were noted for certain conditions. The best pattern replication was observed for TPU. In conclusion, these novel porous polymeric surfaces could be optimized and tested for an anti-biofilm effect

Des polyuréthanes thermoplastiques (TPU) contenant des segments rigides et segments souples d’architecture moléculaire variable sont synthétisés en deux étapes, dont la première fait intervenir un pré-polymère polyuréthane. La microstructure de ces polymères montre qu’une séparation de phases intervient entre segments souples et rigides selon la nature des segments utilisés. Les segments rigides peuvent s’organiser sous deux formes, l’une amorphe et l’autre organisée sous forme d’entités cristallines. La morphologie des TPU dépend de la structure chimique du segment rigide employé. L’incompatibilité entre segments souples et rigides a été mise en évidence à partir de l’analyse des paramètres de solubilité complétée des caractérisations à différentes échelles par des techniques de microscopie (électronique et AFM) et de diffusion des rayons X. Ces polyuréthanes thermoplastiques sont ensuite utilisés pour préparer des mélanges bitume –polymère. Les interactions entre segments du polymère et fractions du bitume sont étudiées en considérant les paramètres de solubilité de chacun d’eux et des mesures de gonflement afin de juger de la miscibilité entre les composés. Des huiles modèles sont employées dans le but de mimer certaines fractions huileuses du bitume, et les segments souples et rigides sont synthétisés séparément afin d’étudier les propriétés de chacune des phases en présence dans le mélange bitume – polymère. La morphologie multi-échelle des mélanges est étudiée en lien avec les propriétés rhéologiques et la structure du polymère utilisé. L’ajout de polymère dans le bitume permet de modifier les propriétés viscoélastiques du bitume au-delà de sa transition vitreuse grâce au gonflement sélectif du polymère par les fractions huileuses. Après avoir mis en évidence et analysé le gonflement sélectif grâce à la prise en considération des paramètres de solubilité et mesuré les tensions interfaciales, nous montrons que la présence d’une phase continue riche en polymère contenant des segments rigides semi-cristallins dans les mélanges conduit à retarder l’écoulement du matériau bitumineux à plus hautes températures. La composition en huile de cette phase riche en polymère dépendra de son affinité avec les fractions du bitume et donc de la structure chimique du polymère. De plus, la teneur du polymère en segments rigides semi-cristallins est aussi un levier permettant d’intervenir sur son affinité avec le bitume et par conséquent sur les propriétés rhéologiques du mélange bitume-polymère
Thermoplastic polyurethane (TPU) containing hard and soft segments with variable molecular architecture are synthesized in two steps, the first one including a polyurethane pre-polymer. The microstructure of theses polymers shows phase separation occurring between soft and hard segments according to the nature of the segments. Hard segments can organize under two forms, either amorphous or crystalline. The morphology of TPU depends on the chemical structure of the hard segment involved. Incompatibility between soft and hard segments was highlighted from solubility parameters analysis, complete with characterization at various scales with microscopy (electron and AFM) and X-ray scattering technics. Theses thermoplastic polyurethanes are used to prepare bitumen-polymer blends. Interactions between the polymer segments and bitumen fractions are studied, considering solubility parameters of each of them and swelling measurements in order to study miscibility between the compounds. Model oils are used in the aims of mimicking some oily fractions of bitumen, and soft and hard segments are separately synthesized to study properties of each phases in the bitumen-polymer mixture. Multi-scale morphology of the blends is studied in connection with rheological properties and structure of the used polymer. The addition of polymer in bitumen allows to modify viscoelastic properties of bitumen beyond its glass transition due to the selective swelling of the polymer by the oily fractions. Having highlighted and analyzed the selective swelling by considering solubility parameters and interfacial tension measurements, we show that the presence of a continuous polymer-rich phase containing semi-crystalline hard segments in the blends leads to delay the flow of the bituminous material at highest temperatures. The oil composition of this polymer-rich phase will depend on its affinity with the fractions of bitumen and thus on the chemical structure of the polymer. In addition, semi-crystalline hard segment content of the polymer is also a key parameter allowing to adjust its affinity with bitumen and consequently on rheological properties of the bitumen-polymer mixture