Aurélien Hermann’s thesis defense – November 22, 9:00 am

22 November 2021

Defense of thesis

You are cordially invited to attend Aurélien Hermann’s PhD thesis defense in wood and bio-based materials engineering, which will take place in person on November 22nd at 9:00 am (Quebec City time). Please note that the guests will have to keep their masks on during the whole defense.

November 22, 2021 at 9:00 am
Paul-Comtois Hall, Boardroom – CMT-1110
2425, rue de l’Agriculture,
Laval University, Quebec

It will also be possible to attend the defense virtually through Zoom at the following link: https://ulaval.zoom.us/j/62759385426?pwd=OUNGRDV4anJVWkloM0p4YjFna3d0QT09

MEMBERS OF THE JURY

President           

Mr. Pierre Blanchet
Faculty of Forestry, Geography and Geomatics

Examiners 

Ms. Véronic Landry, Director of Research
Faculty of Forestry, Geography and Geomatics

Dr. Dominique Burr, co-director of research
University of Haute-Alsace

William Nguegang Nkeuwa, External Reviewer
West Fraser

Bernard Riedl, Examiner
Faculty of Forestry, Geography and Geomatics

Torsten Lihra, Examiner
Université Laval

 

A summary of Mr. Hermann’s research can be found below (in French) :


Développement d’un système de finition polymérisable aux UV super performant

Les revêtements pour couvre-planchers en bois sont soumis à de nombreuses sollicitations au cours de leur durée de vie en service. Parmi les différents types d’agressions (chimiques, mécaniques, environnementales) auxquelles un revêtement doit faire face, les agressions mécaniques sont les plus problématiques. Ces dernières peuvent créer des défauts en surface de la finition (rayures, indentations, usure) pouvant considérablement altérer l’aspect de la finition et impacter la résistance du couvre-plancher. L’apparition de défauts en surface d’un système de finition peut indiquer une performance mécanique trop faible.

L’objectif principal de ce projet est d’améliorer les propriétés mécaniques des revêtements polymérisables par rayonnement UV pour les couvre-planchers en bois à travers l’analyse et la compréhension de leurs comportements physico-chimiques.

Le premier axe de recherche traite de l’inhibition causée par l’oxygène lors de la polymérisation radicalaire, de ses impacts sur la surface des revêtements et l’utilisation de nouveaux composés permettant de réduire cette action inhibitrice. Le second axe a pour objectif d’améliorer la résistance mécanique de systèmes de finitions multicouches et de mieux comprendre l’influence des propriétés apportées individuellement par les différentes couches.

Dans le premier axe, une étude a été menée afin de caractériser les problématiques liées à l’inhibition de l’oxygène. Des analyses en micro-spectroscopie Raman ont permis d’étudier l’impact de l’inhibition par l’oxygène selon sa profondeur de diffusion. De nouveaux composés n’ayant jamais été utilisés pour la réduction de l’inhibition par l’oxygène ont été incorporés selon leurs fonctions chimiques et leur effet supposé lors de la polymérisation en présence d’oxygène. En plus de comparer l’efficacité de ces composés lors de la polymérisation des formulations, leur impact sur la résistance mécanique de la finition a été considéré. Des essais d’abrasion de surface et de dureté pendule ont permis de compléter l’étude en analysant l’impact des composés sur les propriétés mécaniques de la finition.

Le deuxième axe vise à approfondir la compréhension du comportement de finitions multicouches, lorsque soumis à des indentations ou des rayures. Dans un premier temps, la relation structure-propriété d’une finition a été analysée par la formulation de couples monomère-oligomère. Les propriétés physico-chimiques, telles que la température de transition vitreuse (Tg) et la densité de réticulation, des polymères seuls ont été déterminées par analyse mécanique dynamique (DMA). La dureté, la résistance à l’abrasion, la résistance à la rayure et la résistance à la friction de la couche de surface au sein d’un système de finition appliqué sur le bois ont été étudiées. Les résultats obtenus ont permis une meilleure compréhension du comportement de la couche de surface lors de sollicitations mécaniques. Une meilleure perception des paramètres influençant la performance mécanique de la couche de surface au sein d’un système de finition multicouche industriel a ainsi pu être acquise.

Afin d’approfondir la compréhension du comportement d’un système de finition multicouche, l’influence des propriétés de la couche de scellant a, elle aussi, été étudiée. L’influence des propriétés du scellant sur la dureté et la résistance à la rayure d’une finition multicouche a pu être évaluée. Le rôle du scellant étant d’absorber et de diffuser une partie des forces subies par les couches de surface, l’influence de l’épaisseur du scellant a également été étudiée. De plus, l’influence des scellants sur le profil des rayures à la surface des systèmes de finition a été observée par profilométrie de surface. Une corrélation entre l’épaisseur totale de scellant appliquée et la profondeur moyenne des rayures a pu être établie. L’influence des propriétés des différentes formulations appliquées sur la résistance aux rayures a pu aussi être étudiée. À l’épaisseur maximale appliquée, les produits ayant un réseau plus dense résistent mieux aux rayures en présentant une plus petite profondeur de pénétration.


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