Influence du recyclage sur la durabilité des matériaux à base d'élastomères regénérés // influence of recycling on the durability of materials based on regenerated rubber

Topic description

Dans un contexte socio-économique où la gestion des déchets ou des rebus de production des polymères devient un enjeu majeur pour les industriels, le recyclage des matériaux élastomères s'impose comme une solution stratégique et prometteuse. Le défi consiste à traiter ces rebus non plus comme des déchets mais comme une matière renouvelable après un recyclage mécanique ou chimique particulier appelé régénération. Ce défi est de taille car ce type de matériau doit être performant en termes de propriété d'usage et surtout de durabilité. En effet, sous l'action de contraintes extérieures (O2, température, lumière), un matériau va subir au cours des conditions d'usage des modifications chimiques et architecturales qui vont impacter et entrainer une perte de ses performances. La question est de savoir si le matériau polymère à base d'un mélange polymère vierge - polymère regénéré aura le même comportement vis-à-vis du vieillissement que le matériau vierge correspondant. En d'autres termes, la matière recyclée pourra-t-elle contaminer la matière vierge au cours du vieillissement ? Pour répondre à ces questions, une approche multi-échelle sera mise en place, de l'échelle microscopique (analyse par microscopie à force atomique (AFM)) à l'échelle macroscopique (analyse mécanique) via l'échelle macromoléculaire (analyse par spectroscopie infrarouge et par résonance magnétique nucléaire (RMN)). L'originalité de ce travail sera de sonder par AFM couplée à la spectroscopie infrarouge, l'interface polymère vierge/polymère recyclé, au cours du vieillissement. La RMN du proton permettra, quant à elle, de suivre la mobilité des chaînes et le réseau tridimensionnel.

C'est dans ce contexte qu'est proposé ce sujet de thèse « Influence du recyclage sur la durabilité des matériaux à base d'élastomères régénérés'.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

In a socio-economic context, the management of waste or manufacturing scrap is a major issue for the industrials. Thus, the reclaiming of the rubber materials appears as a strategic and promising solution. The challenge consists in treating production scrap as a renewable material after mechanical or chemical recycling also called regeneration process. The resulted material have to be performant in terms of usage properties and specially of durability. Indeed, under external constraints (O2, temperature, humidity), a material in service could undergo some chemical and architectural changes that impact and cause a loss of its performances. One can ask about the behavior of a blend based on virgin and regenerated polymer compared to the virgin one. In other words, could the regenerated material contaminate the virgin rubber during aging? To answer the questions, a multi-scale approach will be undertaken, from a microscopic scale (atomic force microscopy analysis AFM), to a macroscopic scale (mechanical analysis) via a macromolecular scale (analysis by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance NMR). The novelty of this work will be to use AFM coupled with infrared spectroscopy to probe the virgin/regenerated polymer interface upon the aging.1H NMR will allow to monitor the mobility of the chains and the network.

It is in this context, that the thesis entitled « Influence of recycling on the durability of materials based on regenerated rubber ».
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/

Funding category

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Funding further details

Concours pour un contrat doctoral