Thèse soutenue

Valorisation du liège et de la subérine pour l’élaboration de résines thermodurcissables et de composites bio-sourcés

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Auteur / Autrice : Charlotte Menager
Direction : Nicolas SbirrazzuoliNathanaël Guigo
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux
Date : Soutenance le 17/12/2019
Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Nice)
Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Haudin
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Sbirrazzuoli, Nathanaël Guigo, Jean-Marc Haudin, Hélène Fulcrand, Jean-François Chailan, Corinne Coquet-Morel, Jean-Mathieu Pin
Rapporteur / Rapporteuse : Hélène Fulcrand, Jean-François Chailan

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le liège est un matériau issu du chêne-liège, le Quercus suber L. dont l’écorce est extraite environ tous les dix ans. Ce matériau est connu principalement pour son utilisation dans le secteur vinicole pour l’élaboration de bouchons ainsi que dans le domaine du bâtiment pour la fabrication de panneaux agglomérés avec une résine à base de polyuréthane. Cependant la mise en forme et le traitement du liège produisent des tonnes de résidus de liège qui représentent 20 % de la production totale du liège. La granulométrie trop faible de ces résidus ne permet pas de les utiliser pour les applications précédentes. Le but de ce travail de thèse est donc de valoriser l’usage de ces résidus de liège et d’élaborer une nouvelle résine bio-sourcée pouvant remplacer l'agglomération jusqu’alors réalisée par des résines issues de la pétrochimie. Dans un premier temps, le mécanisme de polymérisation d’une première matrice bio-sourcée à base d’huile de lin époxydée est étudiée grâce à la méthode isoconversionnelle avancée. Les performances de trois acides dicarboxyliques possédant une longueur de chaînes différentes sont comparés en tant que durcisseur. Dans un second temps, le composant majoritaire en masse dans le liège, la subérine, est extrait. Elle se présente sous deux textures différentes. Par cette méthode, la subérine est extraite d’une manière plus adaptée aux contraintes des industries. Elle peut ainsi être produite pour des applications à plus faible valeur ajoutée. Une étude de la réactivité entre l’huile de lin époxydée et la subérine a ainsi été mise en place pour concevoir un nouveau type de matériau thermodurcissable bio-sourcé à base de liège. Enfin deux types de composites liège/liant bio-sourcés sont étudiés dans le cadre de ce travail de thèse avec d’une part le poly(alcool furfurylique) et d’autre part l’utilisation d’huiles végétales. Les surfaces de fracture, les propriétés thermiques et mécaniques de ces composites sont observées, étudiées et comparées à des échantillons agglomérés avec des résines déjà commercialisées à base de polyuréthane.