Thèse Influence du Recyclage sur la Durabilité des Matériaux à Base d'Élastomères Regénérés H/F - 74

Établissement : Université Clermont Auvergne
École doctorale : Sciences Fondamentales
Laboratoire de recherche : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand
Direction de la thèse : YAEL ISRAELI ORCID 0000000191927845
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-25T23:59:59

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'.

En 2018 à Bruxelles, une réflexion a été menée sur une stratégie européenne sur les matières plastiques dans une économie circulaire [1] avec pour objectif que toutes les matières plastiques soient recyclables d'ici 2030. Comme il a été reporté dans un communiqué de presse [2]. Le premier vice-président Frans Timmermans, de la commission européenne chargé du développement durable a déclaré « La seule solution à long terme est de réduire les déchets plastiques grâce au recyclage et à une réutilisation accrus. Il s'agit d'un défi que les citoyens, les entreprises et les gouvernements doivent relever ensemble ». En effet, près de 26 millions de tonnes de déchets
plastiques sont produits en Europe par an mais moins de 30 % sont revalorisés. Le défi est de s'orienter vers le recyclage des matériaux (article L. 541-1-1 du code de l'environnement) pour des matériaux revalorisés et plus durables. Un tel défi constituera un atout environnemental car il permettra de protéger les ressources fossiles mais aussi de réduire les émissions de CO2. La loi française relative à la lutte contre le gaspillage et à l'économie circulaire du 10 février 2020 vise en effet à transformer une économie linéaire - produire, consommer, jeter - en une économie circulaire - réduire, réparer, réutiliser, recycler, réinventer. Elle vise à éradiquer en 2040 l'utilisation des plastiques à usage unique en 2040 [3]. Toutefois devant les difficultés techniques, sanitaires et structurelles, en 2023 il a été fait le constat que malgré le recyclage, l'économie reste linéaire [4]. Cependant les matières plastiques ne constituent qu'une partie des matériaux polymères. Pourtant, cette problématique date de plusieurs décennies car en effet, trois décrets ont été pris : le 1er avril 1992 pour organiser la phase d'élimination des déchets ménagers ; le 13 juillet 1994 pour organiser la phase d'élimination des autres déchets et le décret n° 98-638 du 20 juillet 1998 dans le domaine de l'élimination des déchets et de la récupération des matériaux [5]. Cependant cette prise de conscience de l'importance de la revalorisation des matériaux polymères a été longue à faire son chemin mais les grands groupes industriels y travaillent.