Méthodologie pour le développement de revêtements époxy intelligents incorporant de l'acide éthylènediamine-N, N'-disuccinique (EDDS) et des hydroxydes doubles stratifiés (LDHs) pour la protection contre la corrosion de l'acier au carbone XC38

Layered double hydroxides (LDHs) are interesting candidates as corrosion inhibitor reservoirs for the protection of metals. Indeed, these species present a strong capacity to release the inhibi-tor contained between their hydroxide lamellae, and based on the principle of anions exchange, they simultaneously allow the capturing of aggressive species such as chloride ion present in the solution. Due to their aforementioned properties, they represent interesting fillers that can be incorporated into epoxy coatings matrix for improvement of barrier properties. The design of an intelligent corrosion inhibition system using this material, could significantly increase the dura-bility and efficiency of the coated system by providing active corrosion protection. The objective of this thesis is to investigate the effectiveness of the Zn-Al LDH system as a smart reservoir of ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid (EDDS). The [Zn2Al(OH)6]+ [EDDS]4-0.25 2H2O LDH (Zn2Al-EDDS4- LDH) is then incorporated into the matrix of epoxy coating for active corrosion protection of XC38 carbon steel in sodium chloride media. The choice of non-toxic and biodegradable EDDS as inhibitor is to replace ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), which is harmful and difficult to biodegrade. In addition, EDDS has the ability to form stable complexes with iron, which is the main component of carbon steel, has a passivation capacity and synergistic effects with other inhibitors. The first part of the results, present a methodology for characterizing the effectiveness of Zn2Al-EDDS4- LDH essentially based on electrochemical measurements. This part allows to highlight a synergistic effect between the EDDS4- anions and the Zn2+ cations constituting the LDH skeleton. The second part of the results is devoted to the characterization of epoxy coatings containing different amount of Zn2Al-EDDS4- LDH to deter-mine the optimum content needed to achieve better corrosion protection properties. The best candidate coating is then selected for further characterization in terms of water absorption and barrier properties. The study is conducted by using electrochemical techniques, such as current-potential curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The impedance data of the coated system obtained from EIS is interpreted in detail using an improved graphical method and power law resistivity distribution profiles along the thickness of the coatings. These results pro-vide a better interpretation and understanding of the presence of LDH in the epoxy matrix on water-uptake.Les hydroxydes doubles stratifiés (LDH) sont des candidats intéressants comme réservoirs d'inhibiteurs de corrosion pour la protection des métaux. En effet, ces espèces présentent une forte capacité à libérer l'inhibiteur contenu entre leurs lamelles d'hydroxyde, et selon le prin-cipe de l'échange d'anions, elles permettent simultanément la capture d'espèces agressives telles que l'ion chlorure présent dans la solution. En raison de leurs propriétés susmentionnées, ils représentent des charges intéressantes qui peuvent être incorporées dans la matrice des revê-tements époxy pour améliorer les propriétés de barrière. La conception d'un système intelligent d'inhibition de la corrosion utilisant ce matériau, pourrait augmenter de manière significative la durabilité et l'efficacité du système revêtu en fournissant une protection active contre la corro-sion. L'objectif de cette thèse est d'étudier l'efficacité du système LDH Zn-Al comme réservoir intelligent d'acide éthylènediamine-N,N'-disuccinique (EDDS). Le LDH [Zn2Al(OH)6]+ [EDDS]4-0.25 2H2O (LDH-EDDS ) est ensuite incorporé dans la matrice d'un revêtement époxy pour une protection active contre la corrosion de l'acier au carbone XC38 en milieu chlorure de sodium. L’EDDS est une molécule non toxique et biodégradable est intéressante à utiliser comme inhibiteur pour remplacer l'ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), qui est nocif et non respectueux de l’environnement. La première partie des résultats, présente une méthodo-logie de caractérisation de l'efficacité du LDH-EDDS essentiellement basée sur des mesures électrochimiques. Cette partie permet de mettre en évidence un effet synergique entre les anions EDDS4- et les cations Zn2+ constituant le squelette du LDH. La deuxième partie des résultats est consacrée à la caractérisation de revêtements époxy contenant différentes quanti-tés de LDH-EDDS afin de déterminer la teneur optimale nécessaire pour obtenir de meilleures propriétés de protection contre la corrosion. Le meilleur revêtement candidat est ensuite sélec-tionné pour une caractérisation plus poussée en termes d'absorption d'eau et de propriétés bar-rière. L'étude est menée en utilisant des techniques électrochimiques, telles que le tracé des courbes courant-potentiel, la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE). Les données d'impédance du système revêtu obtenues par SIE sont interprétées en détail à l'aide d'une mé-thode graphique améliorée et par l’utilisation du modèle en loi de puissance qui permet d’obtenir des profils de résistivité dans l'épaisseur des revêtements. Ces résultats permettent une meilleure compréhension des différentes prises en eau lorsque le revêtement des HDL que lorsqu’il n’en contient pas