Chimie macromoléculaire : structure et propriétés

Les activites d'apprentissage contiennent les points suivants: Matières plastiques en industrie (classification et principales familles) ; Sélection de la matière plastique (propriétés mécaniques, thermiques, optiques, etc.) ; et Comportement physicochimique des matières plastiques (viscoélasticité, viscosité à l'état fondu, etc.).  

Chimie des polymères

Après un aperçu des différents matériaux polymères et de leurs principales propriétés, nous aborderons une étude plus approfondie des niveaux de structure des macromolécules, des états de la matière « plastique » et des transitions thermiques associées. Le comportement des polymères en phase solide et en solution sera discuté ainsi que les techniques de détermination des masses molaires. Seront alors exposés les grands mécanismes de polymérisation : par étapes et en chaîne. Ces mécanismes seront comparés et étudiés en relation directe avec la structure des polymères qui sont ainsi synthétisés. Plus particulièrement, nous insisterons sur les mécanismes de polymérisation anionique, cationique, radicalaire et par coordination, avec une attention spéciale sur la possibilité de contrôler et maîtriser les architecture macromoléculaires. Les copolymérisations feront l’objet d’un chapitre du cours. Nous insisterons sur les facteurs qui déterminent les rapports de réactivité, la composition des copolymères et la manière avec laquelle les unités comonomères se distribuent le long des chaînes macromoléculaires. Des modèles de prédiction de composition, de distribution et de longueurs de séquences seront proposés, analysés et comparés aux données expérimentales. L'étude de la transformation chimique des polymères sera finalement abordée et illustrée par des exemples typiques faisant appel aux réactions de la chimie organique. La dégradation des matériaux polymères sera étudiée ainsi que les méthodes et additifs utilisés dans l'industrie des polymères afin de stabiliser ces matériaux organiques.

Chimie des polymères médicaux

  • Contribuer, seuls ou en équipe, à la conduite et à la réalisation d'un projet de développement d'envergure en lien avec les sciences chimiques
    • -Pouvoir mobiliser, articuler et valoriser les connaissances et les compétences acquises
  • Gérer des travaux de recherche, de développement ou d'innovation relevant des sciences chimiques et/ou de leurs applications
    • -Etre capable d'appréhender une problématique inédite relevant des sciences chimiques
    • -Pouvoir proposer des solutions éventuellement innovantes à des problématiques ciblées, ce qui exige également l'écoute et le respect de chacun, la capacité d'argumenter et celle d'instaurer des débats constructifs
  • Avoir acquis les compétences professionnelles en relation avec la finalité définissant le diplôme
    • -Etre spécialisé dans au moins un sous-domaine de la chimie
    • -Etre initié à la recherche scientifique et au monde de la recherche
  • Posséder, dans le domaine des sciences chimiques, des connaissances intégrées, ainsi que de larges compétences prolongeant celles qui relèvent du niveau de bachelier en sciences chimiques
  • Contribuer, seuls ou en équipe, à la conduite et à la réalisation d'un projet de développement d'envergure en lien avec les sciences chimiques
    • -Pouvoir mobiliser, articuler et valoriser les connaissances et les compétences acquises
  • Gérer des travaux de recherche, de développement ou d'innovation relevant des sciences chimiques et/ou de leurs applications
    • -Etre capable d'appréhender une problématique inédite relevant des sciences chimiques
    • -Pouvoir proposer des solutions éventuellement innovantes à des problématiques ciblées, ce qui exige également l'écoute et le respect de chacun, la capacité d'argumenter et celle d'instaurer des débats constructifs
  • Communiquer clairement dans le domaine scientifique
    • -Pouvoir communiquer de façon claire, structurée et argumentée, tant à l'oral qu'à l'écrit, ses conclusions, ses propositions originales ainsi que les connaissances et principes sous-jacents
    • -Etre capable d'adapter sa communication à des publics divers
  • Développer et intégrer un fort degré d'autonomie
    • -Etre capable d'acquérir seul de nouveaux savoirs
    • -Poursuivre sa formation et développer de nouvelles compétences de façon autonome
    • -Développer et intégrer un fort degré d'autonomie pour pouvoir évoluer dans de nouveaux contextes
  • Appliquer une méthodologie scientifique de qualité
    • -Etre capable de mener une réflexion critique sur l'impact de la chimie en général et des projets auxquels ils contribuent en particulier

Chimie industrielle et gestion des risques chimiques

L'objectif de ce cours repose sur l'étude des principaux matériaux polymères actuellement synthétisés industriellement et rencontrés au quotidien. Il consiste en un examen des méthodes de synthèse, des propriétés des matériaux polymères et leurs applications. Il vise aussi à sensibiliser les étudiants aux principaux risques chimiques liés notamment aux activités en laboratoire (règles d'étiquetage des produits chimiques (CLP) et moyens de prévention).

Chimie organique II

Après un rappel des principales notions étudiées en première année, seront exposées les réactions faisant intervenir les fonctions organiques telles que les alcènes, les alcynes, les dérivés halogénés, les composés aromatiques, les alcools, les amines, les aldéhydes et les cétones, les acides carboxyliques et leurs dérivés. Les principales techniques spectroscopiques de caractérisations moléculaires seront introduites.

Matériaux polymères pour l'impression 3D

Cette AA présente les différentes technologies d'impression 3D pour les matériaux polymères (Inkjet, FDM, SLS, SLA et bioprinting) en mettant l'accent sur les différents défis technologiques (vitesse de fabrication, propriétés mécaniques, résolution, etc.) dans le développement de nouveaux matériaux polymères de hautes performances. La gamme des polymères rencontrée dans la fabrication additive comprend les thermoplastiques, les élastomères, les hydrogels, les polymères fonctionnels, les mélanges de polymères, les (nano)composites et les systèmes biologiques. L'impression 4D, ajoutant une nouvelle caractéristique à un matériau imprimé en 3D, à savoir la capacité de transformation à travers le temps, sera ensuite abordé dans ce cours pour ensuite découler sur les méthodes d'impression 3D et 4D des matériaux multiples.