NantilusInfluence des conditions d'hydrolyse sous-critique sur le recyclage des matériaux composites fibres de verre / résine polyester insaturé : influence des conditions et de la structure de la résine sur les cinétiques réactionnelles
Un procédé d hydrolyse en conditions batch est étudié pour rompre les liaisons ester de résines polyester insaturé et réticulé au styrène, matrices de matériaux composites renforcés de fibres de verre. Des conditions sous-critiques biphasiques apparaissent adaptées compte tenu de la chimie en jeu. L...
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Autres auteurs : | , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français anglais |
| Titre complet : | Influence des conditions d'hydrolyse sous-critique sur le recyclage des matériaux composites fibres de verre / résine polyester insaturé : influence des conditions et de la structure de la résine sur les cinétiques réactionnelles / Géraldine Oliveux; sous la direction de Jean-Luc Bailleul ; co-encadrant Eric Le Gal La Salle |
| Publié : |
[S.l.] :
[s.n.]
, 2012 |
| Description matérielle : | 1 vol. (253 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Physico-chimie des matériaux, Energétique, Thermique et combustion : Nantes : 2012 |
| Disponibilité : | Publication autorisée par le jury |
| Sujets : |
| Résumé : | Un procédé d hydrolyse en conditions batch est étudié pour rompre les liaisons ester de résines polyester insaturé et réticulé au styrène, matrices de matériaux composites renforcés de fibres de verre. Des conditions sous-critiques biphasiques apparaissent adaptées compte tenu de la chimie en jeu. La réaction d hydrolyse suit en effet un mécanisme Aac2 et nécessite donc des conditions favorables à la réalisation de réactions ioniques, à savoir en particulier un produit ionique et une constante diélectrique relative de l eau suffisants. Elle permet de récupérer en particulier les monomères d origine de la résine. Mais ceux-ci subissent également des réactions secondaires ioniques. Ce traitement par hydrolyse affecte par ailleurs la qualité des fibres de verre récupérées. Elles sont corrodées, perdant ainsi une partie de leurs propriétés mécaniques, et nécessitent une phase de rinçage pour les débarrasser des substances organiques résiduelles. Des conditions ont cependant pu être identifiées comme permettant de minimiser la dégradation de leurs propriétés mécaniques. Ces conditions permettent également un taux de récupération maximal en monomères de la résine. Ainsi en moins d une heure à 275C̊, il est possible de rompre quasiment toutes les liaisons ester de la résine. Prolonger la durée de traitement ne fait que permettre aux réactions secondaires de se poursuivre. Un fonctionnement semi-continu s avère indispensable pour minimiser les réactions secondaires et éviter l étape ultérieure de rinçage des fibres. Il peut permettre par ailleurs une dégradation moins importante de ces dernières. A hydrolysis process in batch conditions is applied to break ester bonds of unsaturated polyester resins, crosslinked with styrene, as matrices of composite materials reinforced with glass fibres. Subcritical two-phase conditions appear adapted in view of the involved chemistry. The hydrolysis reaction follows in fact an Aac2 mechanism and requires then conditions enhancing ionic reactions, that is to say in particular sufficient values of the ionic product and of the relative dielectric constant of water. It allows the recovery of the initial monomers of the resin. But the latter s are subjected to secondary ionic reactions. This hydrolysis treatment also affects the quality of the recovered glass fibres. They are corroded, loosing thus some of their mechanical properties, and require a washing phase to remove residual organic components. Conditions have however been identified as allowing minimizing the degradation of their mechanical properties. Those conditions also allow a maximum recovery rate of the initial monomers of the resin. Thus in less than an hour, it is possible to break almost all the ester bonds of the resin. A longer treatment time only allows secondary reactions to continue. A semi-continuous process appears to be essential to minimize secondary reactions and avoid the washing post-treatment of the fibres. It can also allow a less important degradation of them. |
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| Variantes de titre : | Influence of subcritical hydrolysis on the recycling of glass fibres / unsatured polyester composite materials : Influence of the conditions and of the structure of the resin on reaction kinetics |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA) (Nantes) Autre(s) contribution(s) : Joël Bréard (Président du jury) ; Pierre D'Ans, Eric Leroy, Mohand Tazerout (Membre(s) du jury) ; Radu Barna, Jacques Verdu (Rapporteur(s)) |
| Bibliographie : | Réf. Bibliogr. |