• Identifier et mettre en œuvre des connaissances scientifiques et techniques pluridisciplinaires
• Identifier et analyser une problématique scientifique et technique relative à l’élaboration, à la caractérisation, à la modélisation des matériaux, de leurs procédés de mise en œuvre et de leur traitement de surface ; identifier les phénomènes physiques et interactions mis en jeu
• Rechercher, comprendre et exploiter avec discernement des informations ciblées (littérature scientifique, bases de données techniques, référentiels réglementaires et normatifs…)
• Identifier les constituants et les formulations d’un matériau ainsi que les paramètres des procédés d’élaboration répondant au besoin en s’appuyant sur la compréhension des relations procédé-structure-propriétés
• Sélectionner et mettre en œuvre des procédés d’élaboration de matériaux, en volume ou en surface, à l’échelle du laboratoire ou du pilote
• Sélectionner et mettre en œuvre des techniques de caractérisation, de mesure ou d’analyse des propriétés de volume ou de surface des matériaux, élaborer des protocoles d’essai de matériaux, produits ou procédés en conditions représentatives
• Sélectionner, adapter ou optimiser un matériau, un traitement de surface, un procédé d’assemblage afin d’obtenir une fonction ou des propriétés données
• Concevoir et pré-dimensionner une pièce ou un assemblage en fonction d’un cahier des charges 
• Intégrer les référentiels réglementaires, nationaux et européens, les normes et codes nationaux et internationaux (environnement, essais, sécurité…)
• Choisir et mettre en œuvre un procédé de fabrication, de mise en forme ou un traitement de surface afin de répondre à un cahier des charges
• Mener une étude paramétrique sur un procédé afin de maîtriser et d’optimiser les caractéristiques finales du matériau ou du produit fabriqué et les ressources nécessaires
• Intégrer les enjeux économiques, sociaux et environnementaux liés aux matériaux et procédés développés (éco-conception, empreinte environnementale, biodégradabilité, recyclabilité) ainsi que les considérations liées à l’ergonomie, au handicap et à l’accessibilité

Une formation de base sur les matériaux polymères : "FORMULATION" désigne l’ensemble des opérations nécessaires à la préparation d'un matériau à valeur d'usage (cosmétique, médicament, détergent, peinture, etc.) par le mélange de matières premières synthétiques (minérales, organiques ou macromoléculaires) ou naturelles (huiles, colloïdes, etc.).

Ce cours vise à étudier les concepts et techniques permettant de concevoir et d'optimiser des matériaux polymères aux propriétés spécifiques en fonction de leurs applications.

Contenu du cours

• Introduction aux polymères : De la définition d’une molécule à la notion de macromolécule : définition structurale, structures moléculaire et spatiale, conformation dans le vide et notion de pelote statistique. Cette partie comprend également une brève introduction à l’état amorphe, semi-cristallin et aux propriétés fondamentales des polymères (thermiques, mécaniques, chimiques, etc.).

• Synthèse des polymères : Polymérisation par polycondensation ou par étapes et polymérisation par addition (radicalaire et ionique). Cette partie comprend une description des mécanismes de polymérisation et des cinétiques chimiques associées, illustrée par des exemples de polymères usuels/commerciaux.

• Formulation des polymères : Qu’entend-on par formulation des polymères et à quoi sert-elle ? Quels sont les additifs employés ? Quels sont les critères de choix des additifs pour une formulation donnée ?

• Notion d’écoconception : Concevoir et développer des matériaux polymères en tenant compte de leur impact environnemental tout au long de leur cycle de vie.

Modalités pédagogiques

Cette unité d'enseignement (UE) comporte des cours magistraux (CM), des travaux dirigés (TD) et des travaux pratiques (TP) appliqués aux thèmes abordés en cours.

En plus d’un contrôle des connaissances, les étudiants doivent réaliser et présenter à l’oral des projets en binôme sur le thème de la formulation des polymères, qu’il ait été abordé en cours ou non (une prise d’initiative qui sera appréciée et prise en compte).