Les mousses de polyuréthane reçoivent une nouvelle vie en tant qu’encres d’impression 3D hautes performances
Les mousses de polyuréthane, notoirement difficiles à recycler, ont été converties en résines d’impression 3D de grande valeur. Ce recyclage économique ouvre la voie à la réutilisation d’autres polymères thermodurcissables difficiles à recycler.
Le recyclage chimique des polymères thermodurcis – des polymères réticulés qui durcissent de manière irréversible – est actuellement peu intéressant sur le plan économique et la majorité de ces plastiques finissent dans les décharges. Cela a propulsé la recherche dans le domaine émergent du recyclage chimique.
Des chercheurs de l’Université du Zhejiang, en Chine, ont utilisé un mécanisme de fragmentation et de reconstruction pour réutiliser les mousses de polyuréthane – que l’on trouve dans tout, des sièges d’auto, des meubles et des matelas – en résines d’impression 3D, difficiles à formuler même avec des matériaux vierges. Le polyuréthane a d’abord été broyé mécaniquement puis trempé dans du diméthylformamide avec un catalyseur. Le mélange fragmenté a été utilisé comme matière première pour reconstruire de nouveaux réseaux de polymères. Une combinaison de photo-durcissement et de post-durcissement thermique a transformé le réseau unique en un double réseau interpénétré, essentiel pour un produit haute performance. Les résines d’impression 3D à valeur ajoutée qui en résultent peuvent être fragmentées chimiquement de la même manière que la mousse de polyuréthane d’origine et transformées en une nouvelle résine photodurcissable pour une autre série d’impression 3D.
Le surcyclage des plastiques a déjà été réalisé, par exemple en convertissant les déchets plastiques en acides muconiques et galliques – des réactifs importants pour l’industrie alimentaire et pharmaceutique – et en transformant les déchets d’hydrocarbures en nanomatériaux à base de carbone. Cependant, ces approches sont limitées par leur évolutivité et leur durabilité.
Ce processus a un coût environnemental moindre et en réduisant le coût des matériaux, l’impression 3D peut potentiellement devenir une technique de fabrication courante. Il peut également être adapté à d’autres classes de thermodurcissables industriels, tels que les polyesters et les époxy durcis à l’anhydride, pour reconstruire de nouveaux réseaux polymères qui donnent divers produits aux performances supérieures.
