• Chimie: une réaction chimique inédite, qui permet d'assembler du plastique en vitrimères, ouvre la voie au recyclage des différents plastiques sans tri sélectif préalable! ____¤201704

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «High-performance vitrimers from commodity thermoplastics through dioxaborolane metathesis» ont été publiés dans la revue Science, décrit une réaction chimique inédite qui permet d'assembler les macromolécules du plastique en un réseau dynamique, un vitrimère, en utilisant la chaîne de production traditionnelle, ce qui devrait révolutionner le monde économique des plastiques.

     

    Rappelons tout d'abord que «la demande en matériaux plastiques est de plus en plus forte avec des exigences élevées en termes de performance et de recyclabilité» pas toutes satisfaites par les plastiques couramment utilisés. Cependant, ce problème pourrait trouver sa solution grâce aux vitrimères, inventés il y a quelques années par Ludwik Leibler, Damien Montarnal, Mathieu Capelot et François Tournilhac.

     

    Plus précisément, les vitrimères, qui «sont une nouvelle classe de matériaux organiques recyclables qui combinent de façon exceptionnelle résistance mécanique, thermique et chimique», constituent un concept inspirant «les scientifiques et industriels du monde entier pour inventer des matériaux et composites fonctionnels, cristaux liquides, ou à mémoire de forme par exemple». Néanmoins, «pour devenir véritablement le plastique du futur», il fallait pouvoir les produire «avec les mêmes ingrédients que les plastiques actuels» et «les mettre en œuvre avec les outils industriels existants et les mêmes cadences de production».

     

    En décrivant «une réaction de métathèse qui permet l’échange d’atomes entre les molécules, sans rompre les liens chimiques existants», l'étude ici présentée vient de relever ces défis: en effet, «comme cette réaction est particulièrement efficace, il devient possible de transformer en vitrimère tout polymère ayant un squelette carboné (75% des plastiques)».

     

    De plus, cette réaction «ne nécessite pas de catalyseur, ce qui constitue un réel avantage économique et écologique», car «il devient alors très simple d’ajuster la composition et les conditions de mise en œuvre pour utiliser les méthodes de transformation traditionnelles des plastiques (injection, moulage, soufflage, extrusion, thermoformage)». Ainsi, «les vitrimères obtenus à partir de polystyrènes, acrylates, ou polyéthylènes présentent une meilleure résistance mécanique et thermique que les produits de départ, sans compromettre la capacité de réparation, de soudage et de recyclage».

     

    Par ailleurs, alors que «près d’un quart des craquelures et ruptures des pièces en plastiques ou composites peut être attribué au contact avec un liquide», les vitrimères «sont beaucoup moins sensibles à ces attaques, et constitueraient par exemple une excellente alternative pour des revêtements protecteurs, canalisations, colles, cuves de robots électroménagers, vitres organiques, dispositifs médicaux et pièces automobiles proches du moteur».

     

    En outre, le fait que la réaction de métathèse «peut opérer aux surfaces» («une adhésion très forte entre les vitrimères fabriqués à partir de plastiques complètement incompatibles est obtenue») ouvre «des perspectives dans des domaines allant des emballages aux pneumatiques».

     

    Il en est de même pour le recyclage de plastiques, qui «nécessite aujourd’hui la mise en œuvre d’un tri sélectif selon leur nature», puisque «la réaction de métathèse permettrait de réutiliser des plastiques en se passant de ce tri voire d’obtenir des alliages vitrimères aux propriétés améliorées par rapport aux différents composants (rigidité, résistance au choc et au déchirement, imperméabilité aux solvants)».

     

     


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