Elaboration et évaluation d'additifs verts pour polymères et composites respectueux de l'environnement

Development and evaluation of green additives for environmentally friendly polymers and composites

• Auteur / Autrice : Audrey Diouf-Lewis
• Direction : Sophie Commereuc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie, Science des Matériaux
• Date : Soutenance le 12/07/2017
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Leroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Colin, Valérie Massardier-Nageotte, Jean-Yves Berthon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Xavier Colin, Valérie Massardier-Nageotte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Additifs

Environnement

Polymères

Mots clés libres

Antioxydant

Naturel

Acide phytique

Marc de raisin

Polypropylène

Hydroxyde double lamellaire

Thermo-oxydation

Photo-oxydation

Rhéologie

Antioxidant

Natural

Phytic acid

Grape marc

Polypropylene

Layered double hydroxide

Thermo-oxidation

Photo-oxidation

Rheology

Résumé

Ce travail de thèse s’inscrit dans le contexte identifié de la nécessité de développer de nouveaux polymères plus respectueux de l’environnement. Nous sommes convaincus que l’essor de ces matériaux « verts » exige d’utiliser des additifs « verts » lors de la formulation. Dans le but d’élaborer des additifs respectueux de l’environnement capables d’assurer la stabilisation du polymère au regard du cycle de vie, et en attachant une attention particulière à la valorisation de la biomasse, trois approches ont été étudiées. La première est une voie innovante qui consiste à utiliser un mélange de polyphénols issus des sous-produits de l’industrie vinicole, et de l’industrie du thé. La seconde voie est la valorisation d’une molécule issue du sous-produit majeur de l’industrie du blé. La troisième est une voie d’innovation récente, qui propose l’utilisation de nanocomposites hydroxydes doubles lamellaires (HDL) fonctionnalisés avec des stabilisants biosourcés. L’évaluation de leurs propriétés stabilisantes, est réalisée au regard des processus de thermo- et photo-oxydation, dans les polyoléfines. Les résultats très prometteurs de ce projet mettent en évidence le fort potentiel des molécules et composites d’origine biosourcée à maintenir les propriétés des polymères en conditions d’usages.

This thesis work falls within the identified context of the need to develop new polymers that are more environmentally friendly. We are convinced that the development of these ''green'' materials requires the use of ''green'' additives during formulation. To develop environmentally friendly additives capable of stabilizing the polymer, with respect to the life cycle, and paying special attention to biomass valorization, three approaches have been studied. The first is an innovative way of using a mixture of polyphenols from winery by-products and tea industry. The second way is the valorisation of a molecule from the major by-product of the wheat industry. The third is a recent route of innovation, which proposes the use of layered double hydroxides nanocomposites (LDH) functionalized with bio based stabilizers. The evaluation of their stabilizing properties is carried out in polyolefins, against thermo- and photo-oxidation processes. The very promising results of the project highlight the strong potential of bio based molecules and composites to maintain polymers properties under conditions of use.