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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Nicole R. Demarquette


PLAN DE COURS

Été 2026
SYS848 : Structure et propriétés des polymères (3 crédits)


Préalables
Aucun préalable requis.



Description du cours
Aborder la relation entre la microstructure et les propriétés des polymères. Acquérir des notions théoriques et appliquées permettant de faire un choix rationnel de matériaux, d’apporter des solutions optimales pour la conception et la production, de minimiser la dégradation, de prévoir et prolonger la durée de vie des systèmes mécaniques à base de polymère.

Structure et morphologie des polymères. Nomenclature et définition des structures chimiques des polymères. Conformation et tacticité. Températures de transition et états physiques. Cristallinité et morphologie. Techniques de caractérisation des polymères. Propriétés mécaniques. Élasticité linéaire et non linéaire. Viscoélasticité. Grandes déformations et comportements ultimes. Rupture, fatigue et résistance à l’impact. Écoulement des polymères à l’état de fondu. Rhéologie (fluide newtonien et non newtonien). Propriétés physiques, électriques et optiques. Vieillissement et dégradation des polymères.



Stratégies pédagogiques
  • Ce cours sera donné en accéléré en 7 semaines : le 7,8, 14,15, 21, 22, 28 et 29 mai, 11, 12, 18 et 19 juin et 03 Juillet. Environ 6 heures de travail personnel doivent être consacrées pour chaque 3 heures de cours
    • Pour chaque session, la lecture de certains chapitres des références 1 à 5 ainsi que de certains articles sera conseillée. Les numéros des chapitres de ces références ainsi que les références pour articles seront fournis avec les notes de cours.
    • La lecture de certains chapitres d’autres références sera conseillée pour les étudiants qui voudront s’approfondir dans un des domaines exposés en cours, qui pourrait être utile pour leur recherche.
    • Ces références seront discutées en classe.

 

  • L’évaluation de l’apprentissage s’effectuera en fonction de la performance des étudiants pour les activités listées ci-dessous :
    • Projet : Ce projet pourra être une discussion sur un thème général sur les polymères ou la discussion d’articles scientifiques sur un thème plus spécifique.

Ce travail sera réalisé en groupe de 2 étudiants.

Plus de détails seront fournis lors de la première séance de cours.

Les présentations finales auront lieu le 18 juin pour tous les groupes. La présentation aura une durée variant de 20 à 25 minutes qui seront suivies d’une discussion de 15 minutes. Les étudiants qui ne respectent pas la durée seront pénalisés. Cette présentation se devra d’être claire, logique, et avec des diapositives bien élaborées. Il est conseillé aux étudiants de ne pas surcharger leurs diapositives et d’utiliser tous les éléments qui sont sur ces diapositives. Une monographie de 15 à 20 pages incluant Figures et références devra aussi être rendue le 10 juillet.

(15% pour la présentation, 15% pour la monographie).

    • 4 rapports de séances de travaux pratiques à réaliser en groupes feront aussi partie de l’évaluation. (40%)
    • Examen final : 03 juillet (30%)



Utilisation d’appareils électroniques



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 17:00 Deuxième activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Emna Helal Activité de cours Emna.Helal@etsmtl.ca
01 Manon Favre Deuxième activité de cours manon.favre@etsmtl.ca
01 Manon Favre Deuxième activité de cours manon.favre@etsmtl.ca B-2512



Cours

Le cours est divisé en 7 grands thèmes

 

1. Généralités sur les matériaux polymériques

Définitions, nomenclature et définition des structures chimiques des polymères, qu’est-ce qui distingue les polymères des autres matériaux, historique, utilisation.

Facteurs qui contrôlent leurs propriétés (masse molaire, structure, température), méthode d'obtention.

2. État amorphe et semi-cristallin

État amorphe : mouvements moléculaires, température de transition vitreuse, théorie du volume libre, paramètres qui contrôlent la température de transition vitreuse;

État Semi-cristallin : taux de cristallinité, conditions pour qu’un polymère cristallise, structure cristalline des chaines, microstructure, températures de transition, thermodynamique et cinétique de cristallisation.

3. Méthodes de caractérisation

Évaluation de la masse molaire, spectroscopies, analyse de la microstructure de polymère, analyse thermique.

4. Propriétés fonctionnelles des polymères

Propriétés mécaniques des polymères, Élasticité, Rupture, fatigue et résistance à l'impact

Comment la microstructure contrôle les propriétés des matériaux polymériques ?

5. Notions de rhéologie des polymères

Introduction sur la rhéologie, comportement viscoélastique des polymères, influence de la température, masse molaire, distribution de masse molaire et structure de chaine sur les propriétés rhéologiques des polymères, rhéométrie, importance de la rhéologie pour la mise en forme des polymères

6. Notions de mise en forme des polymères

Principales techniques de mise en forme des polymères, extrusion, moulage par injection.

7. Matériaux polymériques multi-phases 

Mélanges, copolymères et nanocomposites




Évaluation


Informations additionnelles :

Travaux pratiques :                                                                                        40%

Présentation: 18 juin                                                                                      15 %

Monographie:  A rendre le 10 juillet                                                             15 %

Examen final: 03 juillet                                                                                 30%

 

Les notes de cours (documents disponibles sur le site) ainsi que la référence obligatoire et des documents manuscrits rédigés par les étudiants seront autorisées aux l’examen.




Politique de retard des travaux
Conformément au Règlement des études de premier cycle (article 7.5.6) et au Règlement des études de cycles supérieurs (article 6.5.6), tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 7.5.5.1 dans le Règlement des études de premier cycle et l’article 6.5.2 dans le Règlement des études de cycles supérieurs, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par la personne enseignante dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.



Documentation obligatoire

Comme aucun prérequis n’est demandé, la lecture de certains chapitres des livres mentionnés ci- dessous sera fortement conseillée pour une meilleure compréhension du cours.

Notes de cours disponibles sur Moodle




Ouvrages de références
  1. Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, J.M.G. Cowie, V. Arrighi, CRC       Press Taylor and Francis Group, 3rd Edition, 2007, ISBN: 978-0-8493-9813-
  2. Physique des polymères : Patrick Combette, Isabelle Ernoult, Presses internationales Polytechniques 2005, ISBN 2-553-01143-1.
  3. Melt Rheology and its Applications in the Plastics Industry: 2nd Edition, J.M. Dealy, J. Wang, Springer, 2013, ISBN 978-94-007-6394-4.
  4. N.G. McGrum, C.P. Buckley and C.B. Bucknall : “Principles of Polymer Engineering”, 2nd Edition : Oxford Science Publication 2011.
  5. T.A. Osswald, G. Menges: “Materials Science of Polymers for Engineers”, 3rd edition, Hanser Verlag, 2012.

 

 

D’autres références complémentaires seront indiquées pendant les cours.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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