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PANIPLAST by RESCOLL

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Sommaire

• Présentation de RESCOLL

• Introduction à la technologie PANIPLAST

• Exemples de développements

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Présentation de RESCOLL

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Rescoll is: A service company performing • R&D • analysis and characterisation• manufacturing to support the industry with competitive innovation

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Market Segments

15%10%

55%

ASD

20%Health

Energy Others

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12 M€Turnover

15% annual growth since 3 years

1,5 M€ of

investment/year

RESCOLL in figures:

7 000 m² facilities

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Présentation de la technologie PANIPLAST

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Introduction aux polymères conducteurs intrinsèques

Certains polymères, après incorporations de « dopants », deviennentconducteurs de l’électricité : ils sont appelés polymères conducteursintrinsèques (PCI).

Polyaniline (PANI) => polymère utilisé dans la technologie PANIPLAST

Technologie protégée par 6 brevets, propriété de RESCOLL

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Avantages des polymères conducteurs PANIPLAST

- Légèreté (d = 1,2 g/cm 3)- Conductivité ajustable :10-10 < σ < 100 S/cm

- Dispersable dans l’eau- Très bonne compatibilité avec la plupart des matrices polymères (via le choix du dopant)- Coût compétitif - Viscosité des formulations réduite

Mécanismes de dopage de la polyaniline

Brevets RESCOLL : polyaniline « plastdopée » => polymères conducteurs aux propriétés mécaniques améliorées

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Applications de la technologie PANIPLAST

Conductivité électrique [S/cm]

Matériaux dissipatifsMatériaux dissipatifs

Dépose électrostatique

Effet JouleEffet Joule

Electronique organiqueAntistatismeAntistatisme

10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1 102

Blindage EMBlindage EM

Furtivité

Nombreuses applications en fonction du niveau de conductivité électrique du matériau formulé :

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Développements RESCOLL

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Dépose électrostatique de gelcoat

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DEMOCRAT : dépose électrostatique de gelcoat pour moules organiques

Dépose électrostatique => besoin de matériaux conducteurs. Exemple : carrosserie automobile

Problématique : les moules utilisés dans l’industrie du composite sont isolant électriquement

Solution développée : formulation de résines (polyester, époxy) pour moules électriquement conductrices

Principaux secteurs d’application :- Le nautisme- L’éolien- Le transport

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Résultats :

- Augmentation significative la productivité- Elimination des zones de masquage et temps

de peinture réduits- Réductions de la consommation et du

gaspillage de peinture- Diminution de l’émission de COV (styrène)

- Augmentation de la qualité de la finition dudépôt

- Conditions d’hygiène et de sécurité améliorées

DEMOCRAT inactivé

DEMOCRAT activé

DEMOCRAT : dépose électrostatique de gelcoat pour moules organiques

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Matériaux furtifsMatériaux hyperfréquence

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Matériaux furtifs pour l’éolien

Double problématique :Civil : Météofrance qui prévoit des orages inexistantsMilitaire : les radars qui détectent des avions en double

Cause :Perturbation des signaux radars par les éoliennes

Conséquence :Les trois quarts des refus d’implantation de parcs éoliens sont liés aux problématiques d’interférences avec les radars

Solution:Rendre les pales d’éoliennes furtives …=> développer des matériaux absorbants les ondes radars pour l’industrie éolienne

17

Formulation d’un MAR :

⇒ Réflexion de l’onde() annulée

⇒ Atténuation de l’OEM au sein du

matériau

MAR

mé

tal

MAR

= 20 log − +

Réflexion annulée lorsque ZMAR = ZAIR

avec ∶ =

tanh !

μr : perméabilité magnétique

εr : permittivité diélectrique

d : épaisseur du MAR, γ : constante de propagation

(1)

(2)

Air

Schéma interaction onde/matière :

Matériaux furtifs pour l’éolien

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- Pics d’absorption décalés vers les basses fréquences avec l’augmentation de l’épaisseur

- Réflexions inférieures à -20 dB obtenues à différentes fréquences=> 99% de l’onde incidente absorbée

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

2 4 6 8 10 12 14

Réf

léxi

on (

dB)

Fréquence (GHz)

2,1 mm

2,7 mm

3 mm

4,7 mm

Matériaux furtifs pour l’éolien :performances

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DEMEA : DEgivrage par Micro -ondes des Entrées d’ Air de turbomoteurs

Projet RAPID 2012-2015

Solution matériaux développée : peintures chauffantes qui soumises à un rayonnement micro-ondes absorbent l’énergie électromagnétique incidente et la transforment en chaleur

Objectif du projet : augmenter le niveau de maturité technologie de la solution jusqu’à TRL 5=> Essais en soufflerie climatique (CEPR) prévus en septembre 2015

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Chauffagedégivrage

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Conséquences du givre :- Pertes de production (30-70 %)- Une fatigue accrue du matériel provoquée par les charges supplémentaires- Problèmes de sécurité dû aux projections de glaces par les éoliennes.

ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne

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ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne

Solution développée : fabrication de patchs chauffants par effet Joule,à base de peinture conductrice PANIPLAST, prêts à être coller surn’importe que type de turbine

Thermographie infrarouge d’un patch sous tension : chauffe homogène

Patch chauffant RESCOLL

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2015 : équipement complète d’une première turbine

A gauche : installation de patch chauffants sur une pale d’éolienne en retrofit ; à droite :

thermographie infrarouge d’une pale en cours de dégivrage.

ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne

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Données

Météo

Etat

Eolienne

Partie Commande

Traitement des données

Régulation Système de dégivrage

Management

de puissance

Principe de la Régulation (Mode De-Icing ou Anti-Icing) Mise en marche selon enveloppe météo

Asservissement sur la température des patchs

Energie de la commande optimisée (synthèse CRONE)

Détection de défauts pour optimisation de la maintenance

ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne

Principe de fonctionnement :

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Thermographie infrarouge du mur en chauffe (à gauche)

PANIJOULE© : système de chauffage mural invisible

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PANIJOULE© : système de chauffage mural invisible

Avantages de la technologie :

- Chaleur rayonnée : excellent confort thermique - Economie d’énergie

- sentiment de confort obtenu avec une température ambiante de 2 à 3°C de moins que d’habitude

- jusqu’à 50% d’énergie par rapport au convecteurs électriques traditionnels- Solution invisible- Faible poids- Sécurité assurée : fonctionne en très basse tension (<50V)- Installation simple- Gain de place- Pollution réduite : pas de brassage de poussière et polluants- Intégrable directement sur plaque de plâtre

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Electronique organique

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Encres conductrices imprimables par jet d’encre

Synthèse PANIDispersion en

phase aqueuse

Formulation encre

imprimable

Impression par jet d’encre

Thèse CIFRE RESCOLL – IMS 2012-2015

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Encres conductrices imprimables par jet d’encre

Cahier des charges d’une encre imprimable :

Tension superficielleDe 30 à 70 mJ/m2

Taille des particules< 5% diamètre buse

Résistivité volumique< 1 Ω.cm

Viscosité η < 30 cP + comportement newtonien

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Encres conductrices imprimables par jet d’encre

Goniomètre

Resistivimètre 4 pointes Rhéomètre

Granulomètre laser

Moyens de caractérisations disponibles :

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Contactez-nous:mathieu.oyharcabal@rescoll.frPhone : +33 (0)5 47 74 69 00Mobile : +33 (0)6 40 29 35 22

Fax : +33 (0)5 47 74 80 13

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