Procédé de recyclage de mélanges ABS-PC issus de déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE)

Mechanical recycling of PC-ABS blend from waste electrical and electronic equipement

• Auteur / Autrice : Sandrine Ausset
• Direction : Michel Dumon, José-Marie Lopez-Cuesta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 08/02/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
• Jury : Président / Présidente : Françoise Fenouillot-Rimlinger
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean -Jacques Flat, Brigitte Ohl, Olivier Mantaux
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Yves Grohens, Mohamed Taha

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance des matériaux

Ignifugeants

Recyclage

Déchets électroniques

Mots clés libres

Recyclage

ABS-PC (Acrylonitrile Butadiene Styrène Polycarbonate)

DEEE (Déchets d'équipements électriques et électroniques)

Résistance aux chocs

Compatibilisation

Retardateur de flammes

Morphologie

Recycling

PC-ABS

WEEE

Impact strenght

Compatibilization

Flame retardant

Morphology

Résumé

L’objectif de cette thèse est de proposer un procédé de recyclage de mélanges ABS-PC issus des Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques (DEEE) réels capable de s’affranchir des contraintes liées au recyclage des polymères.Ces contraintes sont liées, entre autre, à la présence d’impuretés (autres polymères) après l'étape de tri et au procédé de remise en forme. L’influence de la présence d’impureté dans un alliage ABS-PC sur ces propriétés mécaniques (résistance au choc et traction) a donc été étudiée en s’appuyant sur des observations morphologiques. Il s’est avéré que la présence d’impureté non miscible conduit à la dégradation des propriétés mécaniques de l’ABS-PC. L’ajout de compatibilisants a été étudié afin de masquer l’effet de l’impureté. Il a ainsi été montré que l’amélioration de la résilience du mélange (ABS-PC/impureté) est intimement liée à la modification de la morphologie et à la nature de l’adhésion aux interfaces. Il a ensuite été constaté que l’optimisation des paramètres de mise en oeuvre engendre une modification de la morphologie. Cette modification peut entrainer une augmentation de la résistance au choc.Ces deux méthodes ont ensuite été appliquées à un mélange d’ABS-PC ignifugé issu des DEEE contenant une impureté. L’ajout de compatibilisant et de la modification des paramètres de mise en oeuvre améliore la résilience. En revanche, cela a un effet néfaste sur le comportement au feu de l’alliage ABS-PC ignifugé.

The aim of this PhD work was to propose a recycling process method of PC-ABS blend from real Waste Electrical and Electronic Equipment deposit (WEEE) deposits. This recycling process has to be able to overcome the problematic related to polymer recycling.The main constraints about recycling process are the presence of polymeric impurities after sorting step as well as mechanical reprocessing (extrusion and injection molded). Firstly, the effect of impurities on the mechanical properties (tensile and impact strength) and morphology (SEM, TEM) of PC-ABS blends have been studied. The presence of immiscible impurity deteriorates the mechanical properties of PC-ABS. The addition of an appropriate compatibilizer enhances the interface between PC-ABS and the impurity. The compatibilizer improves the impact strength and changes the morphology of this blend. Secondly, the optimization of injection molding parameters generates a change in morphology. This change leads to an increase of the impact strength.Both methods were applied to a flame retardant PC-ABS from WEEE with an impurity. The addition of a compatibilizer and the modification of injection molding parameters improve the impact strength. The presences of an impurity and a compatibilizer have a negative effect on the flame retardant properties of the PC-ABS blend