Soutenance de thèse : Guillaume ESPY

Thermoplastiques superhydrophobes obtenus par des procédés de texturation simples.

Doctorant : Guillaume ESPY

Laboratoire INSA : IMP

Ecole doctorale : ED34 : Matériaux de Lyon

Les matières plastiques sont aujourd’hui majoritairement produites pour l’industrie de l’emballage, avec un temps de vie très court, inférieur à une année. La production de masse de tels objets génère de nombreux déchets, qui se doivent d’être recyclés au maximum pour réduire à la fois le volume de déchets finaux et la quantité de ressources fossiles nécessaire à leur production. En intégrant aux emballages plastiques des matériaux aux propriétés superhydrophobes, mimant « l’effet lotus », leur souillage par le contenu qu’ils protègent pourrait être évité, favorisant leur recyclage et offrant au consommateur l’accès à l’intégralité du produit qu’il a acheté. Pour arriver à de telles propriétés sur des matériaux à faibles valeur ajoutée, des voies de texturation simples de thermoplastiques hydrophobes comme le polyéthylène haute densité (HDPE) ou le polypropylène (PP) ont été étudiées. Après une étude des moyens présentés dans la littérature scientifique permettant d’accéder à la superhydrophobie, une compréhension des mécanismes de mouillage a été réalisée, grâce à une modélisation de la stabilité d’une interface de type Cassie-Baxter. Grâce aux lignes-guide établies à l’aide de ce modèle, des voies simples de texturation ont été étudiées : texturation par ajout de charge, par réalisation de mélanges de polymères immiscibles, par moussage par voie CO2 supercritique, ou par moussage en extrusion. Malgré la génération de surfaces rugueuses, aucune de ces approches n’a permis d’atteindre la superhydrophobie. En revanche, l’exposition de thermoplastiques à des solvants à haute température a permis de générer des surfaces rugueuses superhydrophobes. Ce procédé a été développé et ses mécanismes étudiés afin de fournir in fine un procédé de texturation en ligne de films de polyoléfines par exposition à des solvants peu toxiques et peu volatils.