Elaboration et formulation de plastiques recyclés ABS et PS de haute performance à partir de polymères issus de séparation triboélectrique

Development and formulation of high performance recycled ABS and PS plastics from triboelectrically separated polymers

• Auteur / Autrice : Laëtitia Delarue
• Direction : Didier Perrin, Anne-Sophie Caro-bretelle
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 11/10/2021
• Etablissement(s) : IMT Mines Alès
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PCH - Polymères, composites, hybrides
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : PCH - Polymères, composites, hybrides

Mots clés

Mots clés libres

Recyclage

Triboelectricite

Polymère

Recycling

Triboelectricity

Polymer

Résumé

L'étude principale sous forme de thèse de doctorat, s'intéressera à la valorisation matière par recyclage physico-chimique et aura l'ambition de fournir un schéma de traitement global visant à établir une valorisation des plastiques issus du gisement ciblé en prenant soin de maintenir des rendements industriels et des puretés élevées pour l'ensemble des familles de matériaux (ABS, HiPS, PP). Cela passera par la réalisation de schémas de traitements parfaitement identifiés et opérationnels afin de proposer une matière première secondaire de haute pureté. Le premier objectif sera donc de réaliser une comparaison des différentes caractéristiques physico-chimiques, rhéologiques et mécaniques des matières premières secondaires formées, parfaitement identifiées, par rapport à celles de la matière vierge mais aussi entre les MPS obtenues à partir de sources différentes dans le but d'obtenir un cahier des charges pérenne de matières recyclées pouvant être inscrites au sein d'un catalogue fournisseur, et ce, indépendamment de la fluctuation du gisement. Aussi, la nature des matériaux plastiques après tri, leur état de vieillissement, leurs viscosités ou grade différents, la nature et le taux d'impuretés, seront les paramètres d'entrée nécessaires à la compréhension des phénomènes de perte de propriétés mécaniques. Cette étude de comportement des propriétés physico-chimiques, rhéologiques et mécaniques de « polymères monocomposants multiphasés » permettra, via des traitements réactifs la mise en œuvre d'additifs, mais également en travaillant sur la dispersion et la distribution des phases minoritaires, d'élaborer des MPS performants par reformulation. Ainsi, le second objectif sera de rendre compatible avec la matrice la phase minoritaire immiscible et constituera le principal travail du projet de thèse.

The main study, in the form of a doctoral thesis, will focus on material recovery by physical-chemical recycling and will have the ambition to provide a global treatment scheme aimed at establishing a recovery of plastics from the targeted deposit, taking care to maintain industrial yields and high purities for all families of materials (ABS, HiPS, PP). This will require the realization of perfectly identified and operational treatment schemes in order to propose a secondary raw material of high purity. The first objective will be to carry out a comparison of the various physicochemical, rheological and mechanical characteristics of the formed secondary raw materials, perfectly identified, compared to those of the virgin material but also between the MPS obtained from different sources with an aim of obtaining a list of conditions of recycled materials being able to be registered within a supplier catalog, independently of the fluctuation of the deposit. Also, the nature of the plastic materials after sorting, their state of ageing, their different viscosities or grades, the nature and the rate of impurities, will be the necessary input parameters to understand the phenomena of loss of mechanical properties. This study of the behavior of the physicochemical, rheological and mechanical properties of "multiphase single component polymers" will allow to elaborate efficient MPS by reformulation, via reactive treatments, the use of additives but also by working on the dispersion and distribution of minority phases. Thus, the second objective will be to make the immiscible minority phase compatible with the matrix and will constitute the main work of the thesis project.