Alcoolyse non catalysée de polyesters végétaux, une méthode plus verte pour la production de nouveaux polyuréthanes biosourcés

Abstract

Le présent travail traite de la mise au point d'une méthode nouvelle, l'alcoolyse non catalysée, pour l’extraction de polyesters d’origine végétale à partir de biomasses résiduelles. L’objectif est de proposer une source de molécules biosourcées et à faible impact environnemental dans la formulation de nouveaux polyuréthanes. Dans un premier temps, la matière subérinique a été extraite à partir de l’écorce du chêne commun (Quercus robur) et de la pelure de la racine tubéreuse du manioc (Manihot esculenta Crantz) par transestérification en conditions sub- et supercritiques sans ajout de catalyseur dans du méthanol. Les conditions de traitements les moins sévères, c’est-à-dire à basse température (220°C) et à durée minimale de maintien des conditions (0 min), ont permis d’obtenir de bons rendements en matière subérinique (de 7,2% à 10,3% selon l’origine végétale) tout en limitant la dépolymérisation permettant ainsi de préserver les macrostructures, plus favorables pour une polymérisation ultérieure. Dans un second temps, le potentiel de la matière subérinique à faire partie de formulations dans la production de polyhydroxyuréthanes auto-gonflants afin d’en améliorer les propriétés mécaniques et chimiques a été testé. Les résultats ont mis en évidence la bonne compatibilité de la matière subérinique dans la formulation de la mousse de polyhydroxyuréthanes. La présence accrue de matière subérinique dans la formulation de la mousse a non seulement permis d’éviter l’étape chronophage de prépolymérisation, de réduire la température d’incubation de 20°C mais également d’améliorer l’expansion, l’homogénéité et la texture de la mousse de manière drastique, confirmant le potentiel de cette application. Par conséquent, la combinaison d'une extraction « single-step » de la matière subérinique et des avantages de son inclusion dans la formulation de nouveaux polyuréthanes présente un haut potentiel d'exploitation.