Vers de nouveaux matériaux phénoliques biosourcés alvéolaires : formulations et recyclage

Towards new cellular biosourced phenolic materials: formulations and recycling

• Auteur / Autrice : Inès Meyer zu reckendorf
• Direction : Anne Bergeret
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : APAB-Sciences des Procédés des Matériaux, Bioproduits et Aliments
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2022
• Etablissement(s) : IMT Mines Alès
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• 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

Mousse phénolique

Tannin

Economie circulaire

Phenolic foam

Tannin

Circular economy

Résumé

L'obligation légale de réduction des émissions de gaz à effet de serre comme le CO2 impose aux entreprises, et tout particulièrement à celles du secteur automobile, d'explorer de nouvelles technologies plus efficientes sur le plan environnemental. L'une des solutions déjà envisagées consiste en l'allègement des véhicules par l'emploi de matériaux polymères sous forme de matériaux alvéolaires ou mousses, alliant à la fois légèreté et performance mécanique. Pour lutter contre l'épuisement des ressources (notamment fossiles), une solution sérieuse et durable passe par l'intégration de matières renouvelables d'origine biosourcée dans les matériaux des véhicules. Pour répondre conjointement aux spécifications de stabilité thermique et d'isolation thermique et phonique, le choix de mousses de type phénolique à base d'extraits végétaux (tannins, lignines) a été retenu dans le cadre de ce projet. Ces matériaux phénoliques présentent la spécificité d'une teneur en phosphore et de rigidité et contrainte mécanique élevées pour des matériaux poreux. Cette thèse se donne ainsi pour objectif de développer des formulations originales à base de mousses phénoliques d'origine renouvelable s'inscrivant dans un cadre complet d'économie circulaire en termes de cycle de vie et alliant à la fois légèreté et performance mécanique. Pour cela, trois verrous scientifiques et technologiques seront étudiés au sein de ce travail : - Verrou 1 : Maîtriser la composition et la variabilité des synthons biosourcés issus de la biomasse renouvelable pour leur utilisation dans la formulation de mousses phénoliques biosourcées ; - Verrou 2 : Optimiser la formulation et la mise en œuvre / forme ces mousses phénoliques biosourcés au regard des propriétés d'usage de celles-ci; - Verrou 3 : Intégrer la fin de vie des mousses phénoliques biosourcées développées dans leur conception.

The legal obligation to reduce greenhouse gas emissions such as CO2 requires companies, especially those in the automotive sector, to explore new, more environmentally efficient technologies. One of the solutions already being considered is the lightening of vehicles through the use of polymer materials in the form of foams or cellular materials, combining both lightness and mechanical performance. To combat the depletion of resources (especially fossil fuels), a serious and sustainable solution is to integrate renewable materials of biosourced origin into vehicle materials. In order to meet the requirements of thermal stability and thermal and acoustic insulation, the choice of phenolic foams based on plant extracts (tannins, lignins) has been retained in this project. These phenolic materials present the specificity of a phosphorus content and high rigidity and mechanical stress for porous materials. The objective of this thesis is to develop original formulations based on phenolic foams of renewable origin, within a complete framework of circular economy in terms of life cycle and combining both lightness and mechanical performance. For that, three scientific and technological locks will be studied within this work: - Lock 1: Controlling the composition and variability of biobased synthons from renewable biomass for their use in the formulation of biobased phenolic foams; - Lock 2: Optimize the formulation and implementation / form of these biosourced phenolic foams with regard to their properties of use; - Lock 3: Integrate the end of life of the developed biosourced phenolic foams in their design.