Développement de nouvelles résines recyclables entièrement biosourcées pour l'économie circulaire

Development of novel fully biobased recyclable resins for circular economy

• Auteur / Autrice : Niko Krebs
• Direction : Agustin Rios de anda
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Paris 12
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICMPE - Institut de Chimie et des Matériaux Paris Est
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Chimie Moléculaire et Matériaux Macromoléculaires

Mots clés

Mots clés libres

Résines biosourcées

Recyclage

Économie circulaire

Formulation de la résine

Biobased resins

Recycling

Circular economy

Resin formulation

Résumé

L'objectif de ce projet de thèse est de proposer des monomères aminés originaux portant des liaisons disulfures obtenus à partir de précurseurs bio-sourcés. Trois précurseurs biosourcés différents ont été choisis : l'eugénol (aromatique cyclique), le carvéol (menthe verte, lignine - aliphatique cyclique), et le linalol (fleurs, espèces, lignine - aliphatique linéaire). Ces molécules ont des structures chimiques distinctes, ce qui nous permet de mieux comprendre comment ce paramètre influence la dégradation et les propriétés thermomécaniques des thermodurcissables biosourcés formulés. Ces molécules subiront une modification chimique en trois étapes pour produire des monomères vitrimères durcisseurs aminés porteurs de disulfure. Cette fonctionnalité chimique élevée leur permettra de former des réseaux réticulés compacts dans les formulations de thermodurcissables époxy-amine, en veillant à ce que la température de transition vitreuse et le comportement mécanique ne soient pas affectés négativement. L'application dans les matériaux vitrimères aidera à concevoir et à formuler des monomères vitrimères recyclables avec des applications industrielles potentielles.

The aim of this PhD project is to propose original amine monomers bearing disulfide bonds obtained from bio-sourced precursors. Three different bio-sourced precursors have been chosen: eugenol (cyclic aromatic), carveol (spearmint, lignin – cyclic aliphatic), and linalool (flowers, species, lignin – linear aliphatic). These molecules have distinct chemical structures, allowing us to better understand how this parameter influences the degradation and thermomechanical properties of formulated bio-sourced thermosets. These molecules will undergo a three-step chemical modification to produce disulfide-bearing amine hardener vitrimeric monomers. This high chemical functionality will enable them to form compact crosslinked networks in epoxy-amine thermoset formulations, ensuring that the glass transition temperature and mechanical behavior are not negatively affected. The application in vitrimeric materials will help to engineer and formulate recyclable vitrimeric monomers with potential industrial applications.