Vers une durabilité améliorée en utilisant des stabilisants et additifs plus respectueux de l’environnement et de la santé humaine – SUNRISE

La fin du XXème siècle et le début du XXIème siècle ont connu une évolution sans précédent en termes de dérèglement climatique et de pollution et cela est en forte relation avec notre consommation et en conséquence d’une production de plus en plus importante avec un fort impact environnemental. Les matériaux polymères ont été créés au départ pour substituer des ressources naturelles (bois, coton …) présentant de faibles propriétés mécaniques, physiques, chimiques au cours du temps ; mais également pour des problèmes de sécurité, de santé (verre, plomb…). Cependant l’utilisation déraisonné de ces matériaux a des conséquences dramatiques comme la formation d’un 7ème continent avec au moins 2000 milliards de déchets « plastiques », la création des microplastiques dispersés dans l'environnement et ayant un impact direct sur celui-ci. Mais c’est surtout l’utilisation d’additifs pour améliorer les propriétés, la mise en œuvre et la stabilisation des polymères et des élastomères qui accroît certes la longévité et les performances techniques dont l’impact environnemental soulève plusieurs préoccupations. Certains additifs traditionnels peuvent potentiellement libérer des substances toxiques (des perturbateurs endocriniens, des composés bioaccumulables…) qui, au fil du temps, se retrouvent dans l'environnement et dans l'organisme humain/animal, augmentant ainsi les risques de problèmes de santé. Leur impact négatif sur l’environnement conduit à une demande croissante pour des solutions plus durables et moins toxiques. Cela correspond à l’objectif principal du laboratoire commun Sunrise entre Trelleborg SAS et la thématique POPPI (Polymère Photochimie Propriétés et Interfaces) de l’ICCF (Institut de chimie de Clermont-Ferrand) dont l’activité de recherche est centrée sur la dégradation des matériaux polymères. Trelleborg est une entreprise spécialisée dans la conception, la fabrication et l’installation de tuyaux industriels. Ces tuyaux ont pour but le transport de produits tels que des produits abrasifs, d'air, d'eau, de pétrole … pour les milieux alimentaires, sanitaires et industriels. Trelleborg s’engage depuis peu à renforcer la sécurité en milieu professionnel et à une gestion environnementale durable, réduisant ainsi considérablement les déchets et la toxicité des ses produits. Pour révéler ce défi, Sunrise a décidé de se focaliser sur trois grands axes qui correspondent aux trois parties les plus stratégiques d’une formulation élastomère industrielle. La première concerne les stabilisants dont l’impact environnemental et la toxicité ont été démontrés ; si de nombreuses solutions semblent exister pour des espèces plus respectueuses de l’environnement, la mise en œuvre à un niveau industriel est encore à démontrer et surtout peu d’études (voire aucune) « sérieuses » en termes de vieillissement ont été menées. Le deuxième axe concerne la substitution du noir de carbone (CB) par d’autre espèces telles que le rCB (noir de carbone recyclé ou revalorisé) ou le graphène dont l’impact sur la durabilité des polymères en termes de stabilisation n’a pas été clairement établi. L’objectif étant ici de pouvoir le substituer sans modifier fortement le process, en utilisant des quantités plus faibles et en garantissant des propriétés identiques au cours du temps. Le dernier thème concerne la substitution des plastifiants pétrochimiques, des huiles dites minérales par des molécules issues de ressources renouvelables ( par exemple huiles de soja, de palme …) permettant de garantir de bonnes propriétés avant vieillissement mais dont l’évolution au sens du maintien des propriétés mécaniques et surtout l’impact sur la dégradation des matériaux polymères est inconnu.