researchJobsDoctoral Researcher (m/f): Advanced Crosslinking Processes for Polymer Materials
Doctorant (H/F) : Procédés de réticulation avancés pour matériaux polymères — Machine-translated title
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Description of the post
Subject of Thesis
Cross-linking processes using external energy sources are becoming increasingly important in coatings, inks, adhesives and functional materials. UV photopolymerization, and more recently LED technologies, allow fast, localized and energy-efficient processes. Recent developments in UV LEDs at different wavelengths as well as approaches using near infrared (NIR) open up new possibilities to adapt the cross-linking conditions to the formulations and properties sought.
This thesis aims to understand the influence of activation conditions on polymer network formation and properties, and to compare different cross-linking technologies under controlled experimental conditions. Particular attention will be paid to the relationships between energy sources (UV or EB), conversion, network structure and final properties.
The work will focus on the study of polymerizable formulations under different irradiation conditions: conventional UV lamp, UV/visible LED over a wide range of wavelengths (UVC, UVB or UVA) and, where relevant, NIR and EB sources.
The main objectives will be to:
• study the kinetics and conversion of polymerizations;
• determine the influence of wavelength, intensity and energy dose;
• characterise the structure of polymer networks and their cross-linking density;
• assess the thermal, mechanical and adhesion properties of materials;
• study inhibition phenomena, particularly related to oxygen and interfaces;
• analyse the influence of thickness, pigments and loads.
• Decouple photochemical and photothermal phenomena into streamlined reaction mechanisms.
A comparison with cross-linking processes using other energy sources can also be made, in particular in order to identify the respective advantages and limitations of the different technologies.
The materials will be characterized by various techniques, including RT-FTIR/Raman, DSC, DMA, photorheology and mechanical testing/adhesion. A modeling approach will link irradiation conditions to the generation of reactive species and to the properties of the obtained networks.
In a second step, the results will be transposed to more complex and representative formulations of industrial applications.
Profile sought:
Holder of a Master's degree 2 or diploma of engineer in chemistry, physico-chemistry, science of materials, polymers or equivalent field.
An experiment in polymerization or characterization of polymeric materials will be appreciated. The candidate must have a strong taste for experimental research and for projects at the interface between materials science and applications.
Your Working Environment
The thesis is part of the joint laboratory LAMPS – Light for Advanced Materials and Processes, combining Université de Haute-Alsace, CNRS and Arkema. The PhD student will thus benefit from an academic and industrial scientific environment, at the interface between fundamental research, material development and cross-linking processes.
The PhD student (H/F) will be attached to the Mulhousian branch of the doctoral school in Strasbourg (ED 182).
The site is located in a green setting and easily accessible by public transport.
Social benefits: partial reimbursement of transport tickets and/or mobility package, university restaurant, continuing training, supplementary health care.
Constraints and risks
Risks related to chemicals
Remuneration and benefits
Remuneration
The remuneration is a minimum of 2300,00 € monthly
Annual leave and TWU
44 days
Practice and compensation of TT
TT practice and compensation
Transport
Support at 75% cost and sustainable mobility package up to 300€
About the offer
Supply Reference UMR7361-CHRPOR-071 Section(s) CN / Research Area Materials chemistry, nanomaterials and processesAbout CNRS
The CNRS is a major player in fundamental research on a global scale. The CNRS is the only French organization active in all scientific fields. His unique position as a multi-specialist allows him to associate the different disciplines in order to face the most important challenges of the contemporary world, in connection with the actors of change.
The CNRS
Research occupations
Machine translation (OPUS-MT) — the original text is authoritative
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Description du Poste
Sujet De Thèse
Les procédés de réticulation utilisant des sources d’énergie externes occupent une place croissante dans les domaines des revêtements, encres, adhésifs et matériaux fonctionnels. La photopolymérisation UV, et plus récemment les technologies LED, permettent des procédés rapides, localisés et économes en énergie. Les développements récents des LED UV à différentes longueurs d’onde ainsi que des approches utilisant le proche infrarouge (NIR) ouvrent de nouvelles possibilités pour adapter les conditions de réticulation aux formulations et aux propriétés recherchées.
Cette thèse vise à comprendre l’influence des conditions d’activation sur la formation et les propriétés des réseaux polymères, et à comparer différentes technologies de réticulation dans des conditions expérimentales contrôlées. Une attention particulière sera portée aux relations entre source d’énergie (UV ou EB), conversion, structure du réseau et propriétés finales.
Le travail portera principalement sur l’étude de formulations polymérisables modèles soumises à différentes conditions d’irradiation : lampe UV conventionnelle, LED UV/visible sur une large gamme de longueur d’onde (UVC, UVB ou UVA) et, lorsque pertinent, sources NIR et EB.
Les principaux objectifs seront de :
• étudier la cinétique et la conversion des polymérisations ;
• déterminer l’influence de la longueur d’onde, de l’intensité et de la dose d’énergie ;
• caractériser la structure des réseaux polymères et leur densité de réticulation ;
• évaluer les propriétés thermiques, mécaniques et d’adhésion des matériaux ;
• étudier les phénomènes d’inhibition, notamment liés à l’oxygène et aux interfaces ;
• analyser l’influence de l’épaisseur, des pigments et des charges.
• Découpler les phénomènes photochimiques et photothermiques dans des mécanismes réactionnels rationalisés.
Une comparaison avec des procédés de réticulation utilisant d’autres sources d’énergie pourra également être réalisée, notamment afin d’identifier les avantages et limites respectifs des différentes technologies.
Les matériaux seront caractérisés par différentes techniques, notamment RT-FTIR/Raman, DSC, DMA, photorhéologie et essais mécaniques/adhésion. Une approche de modélisation permettra de relier les conditions d’irradiation à la génération d’espèces réactives et aux propriétés des réseaux obtenus.
Dans une seconde étape, les résultats seront transposés à des formulations plus complexes et représentatives d’applications industrielles.
Profil recherché :
Titulaire d’un Master 2 ou diplôme d’ingénieur en chimie, physico-chimie, science des matériaux, polymères ou domaine équivalent.
Une expérience en polymérisation ou caractérisation des matériaux polymères sera appréciée. Le candidat devra avoir un goût marqué pour la recherche expérimentale et pour les projets à l’interface entre science des matériaux et applications.
Votre Environnement de Travail
La thèse s'inscrit dans le cadre du laboratoire commun LAMPS – Light for Advanced Materials and Processes, associant Université de Haute-Alsace, CNRS et Arkema. Le doctorant bénéficiera ainsi d'un environnement scientifique académique et industriel, à l'interface entre recherche fondamentale, développement de matériaux et procédés de réticulation.
Le doctorant (H/F) sera rattaché à l'antenne mulhousienne de l'école doctorale de Strasbourg (ED 182).
Le site est situé dans un cadre verdoyant et facilement accessible par les transports en commun.
Avantages sociaux : remboursement partiel des titres de transport et/ou forfait mobilité, restaurant universitaire, formation permanente, complémentaire santé.
Contraintes et risques
Risques liés aux produits chimiques
Rémunération et avantages
Rémunération
La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel
Congés et RTT annuels
44 jours
Pratique et Indemnisation du TT
Pratique et indemnisation du TT
Transport
Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€
À propos de l’offre
Référence de l’offre UMR7361-CHRPOR-071 Section(s) CN / Domaine de recherche Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédésÀ propos du CNRS
Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.
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