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Le thermoplastique ou le plastique est un matériau organique qui peut se ramollir en raison de la température et ce généralement entre 140 ° C et 280 ° C et jusqu'à 380 ° C avec certains plastiques. Et lorsqu'il est réchauffé, il peut être remodelé et transformé en d'autres pièces et peut donc être recyclé.

Contrairement aux thermoplastiques, les polymères thermodurcissables se caractérisent par leur incapacité à se refondre, en raison de leur composition chimique particulière. Des chimistes du Massachusetts Institute of Technology ont développé une méthode pour rendre certains thermodurcissables recyclables.

Les plastiques thermodurcissables et moteurs représentent un quart de la production mondiale de plastique et l'élimination après le cycle de vie reste un problème difficile.

Difficulté de recyclage et la chaleur

Les thermodurcissables tels que l'époxy ou le polyuréthane sont utilisés dans les applications techniques, où la résistance à la température et la durabilité sont d'abord requises. Par exemple dans les pare-chocs d'automobiles, les circuits électroniques, les équipements aéronautiques, etc.
Ils sont conçus de la même manière que les thermoplastiques:

  • Les granulés des matières premières sont chauffés jusqu'à ce qu'ils se détachent.

  • Façonné par moulage ou d'autres processus.

  • Puis refroidissement pour revenir à l'état solide.

Cependant, si ce procédé présente l'avantage d'être réversible pour les thermoplastiques, ce n'est pas le cas pour les thermodurcissables. Lorsqu'ils sont chauffés, ces matériaux brûlent avant de revenir à leur état détendu lors de leur formation initiale.

Modifier les liaisons chimiques pour rendre les thermodurcissables recyclables

En 2019, une équipe du Massachusetts Institute of Technology dirigée par Jeremiah A. Johnson a présenté une méthode de création de polymères dégradables, en incorporant un groupe de scion éther silylique dans la composition chimique. Les liaisons de ce monomère ayant la spécificité de se fissurer dans certains environnements, cela leur a permis de créer des matériaux qui se décomposent en milieu acide ou alcalin ou en présence d'ions fluorures.
Ainsi, la même stratégie a été utilisée pour créer une version dégradable du polydicyclopentadiène (pDCPD), un polymère thermodurcissable utilisé pour fabriquer des pièces de la carrosserie du camion.

Dans un article récemment publié dans Nature, les chercheurs ajoutent des monomères d'éther silylique à la substance liquide utilisée pour synthétiser le pDCPD. Ils découvrent que l'ajout de 7,5 à 10% d'éther silylique facilite la conversion du pDCPD en poudre. , Après exposition aux ions fluorures, tout en conservant les propriétés mécaniques.

Ensuite, cette poudre a été dissoute dans la solution de précurseur, et de nouveaux matériaux ont été fabriqués thermoplastiquement à partir de cette poudre recyclée. Ainsi le matériau obtenu présente des propriétés mécaniques presque identiques à l'original.

La méthode est applicable à d'autres matériaux thermodurcissables

Grâce à cette étude, les chercheurs ont réussi à démontrer que l'utilisation de monomères dégradables était une méthode efficace. Ils pensent que cette approche serait bénéfique pour d'autres réactions de polymérisation, ce qui permettrait la conception de versions biodégradables d'époxy vulcanisé, de silicone ou de caoutchoucs durcis.

Source : https://www.techniques-ingenieur.fr


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