Contribution au recyclage des polyéthylènes par une thermolyse ménagée en solution : contrôles, mécanismes et valorisation

Contribution to the recycling of polyethylene wastes with a low-temperature thermolysis in solution : conditions, mechanisms and chemical upgrading

• Auteur / Autrice : Laurent Guy
• Direction : Bernard Sillion, Bernard Fixari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Matériaux macromoléculaires et composites
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Sillion, Bernard Fixari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tétrahydronaphtalène

Oxyde de phényle

Pyrolyse

Recyclage

Détérioration

Polyéthylène

Résumé

Apres une analyse bibliographique portant sur le recyclage des matieres plastiques dont le polyethylene, il est decrit une nouvelle voie de synthese d'oligomeres fonctionnalisables. Il s'agit d'une thermolyse en solution entre 350 et 400c en reacteur ferme sous pression. L'utilisation d'un solvant inerte (diphenylether) permet par un effet de dilution de modifier le mecanisme radicalaire de craquage thermique du polyethylene. Par rapport a une thermolyse realisee classiquement a l'etat fondu (structure fortement ramifiee), il est obtenu des -olefines de faibles masses molaires a distribution etroite et peu ramifiees. Lorsqu'un solvant capable d'intervenir sur le mecanisme radicalaire, comme la tetraline (donneur d'hydrogene), est utilise, les caracteristiques du materiau final sont modifiees : conversion ralentie, distribution plus large et conservation des ramifications initialement presentes. De plus, il est mis en evidence une reaction d'addition radicalaire du solvant sur les insaturations ethyleniques du polymere. En presence de ces solvants, il est decrit l'effet d'un disulfure organique, activateur de transfert radicalaire et d'une silice-alumine permettant une isomerisation des chaines. A partir d'une caracterisation fine des materiaux obtenus (rmn-#1h et #1#3c quantitatif, ces, rheologie a l'etat fondu), completee par des thermolyses d'alcanes et d'alcenes modelisant le polyethylene, il est mis en evidence l'influence de la nature du solvant (inerte ou actif) sur le mecanisme de craquage thermique du polymere. Dans la conclusion, il est suggere des applications pour l'adhesion sur surface metallique ou verre et la compatibilisation de polymeres. Les oligomeres formes seraient utilises tels quels ou apres fonctionnalisation chimique. Pour la fonctionnalisation, il est expose une nouvelle voie d'acces a des chaines alkyles porteuses de fonctions -cooh (addition sur les -olefines de disulfures organiques porteurs de fonctions reactives).