21/03/2012 - Nouveaux matériaux composites en PVC à base de nanorelles

Menéame

Des chercheurs de l’UPNA travaillent sur un projet de conception et de fabrication de matériaux composites en PVC à base de nanorelles pour des applications multisectorielles. L’entreprise Composés et Granzas, S.A. (CYGSA), qui agit en tant que coordinatrice, et le Centre technologique L’Urederra, y participent également. L’objectif final du projet, dénommé Vinilclay, est le contrôle et l’optimisation des propriétés du matériau plastique, notamment la photostabilité, la résistance thermique et la perméation des gaz.

Les matériaux composés polymère-nanorellen sont développés par synthèse et traitement des nano-arcilles qui sont introduits dans la matrice du polymère. Tout d’abord, selon Antonio Gil, "l’objectif est d’améliorer les propriétés de photostabilité: les rayons ultraviolets, responsables de la dégradation accélérée des polymères, provoquent la coloration et la perte des performances du matériau, ce qui raccourcit leur durée de vie. En introduisant des molécules capables d’absorber le rayonnement lumineux, il augmente la résistance du composé au rayonnement UV."

Les molécules sont généralement de type ionisé et peuvent être introduites avec plusieurs méthodes, par exemple l’échange ionique. Selon l’option choisie, les propriétés de photorésistance et la plage d’absorption dans la région UV-visible peuvent être modifiées, ce qui permet à chaque méthode de s’adapter aux deux principaux groupes d’applications de synthèse des matériaux: nano-éthylènes plastiques opaques, d’une part, et produits colorés, de l’autre. Dans ce dernier groupe, la couleur souhaitée dans le produit final détermine le type de molécule colorante utilisée.

Amélioration des propriétés pharmacodynamiques

Le deuxième objectif est d’améliorer les propriétés pharmacodynamiques, liées à la capacité des nanorelles à agir à la fois comme des renforts mécaniques et retardateurs de flamme. "Les retardateurs de flamme utilisés actuellement sont basés sur des hydroxydes d’aluminium et de magnésium ou sur des plastifiants ignifuges et doivent être utilisés en pourcentage de charge élevée, ce qui détériore les propriétés mécaniques du composé final," note le professeur Gil.

Les nouvelles nanorelles qui se présentent peuvent améliorer la stabilité thermique du matériau, réduire les émissions de fumées en cas de combustion et compenser la détérioration des propriétés mécaniques que les retardateurs de flammes génèrent. " Grâce à l’effet synergique entre le nanorelleno et le matériau ignifuge, on peut même diminuer la proportion des matériaux ignifrigants conventionnels utilisés dans les formulations habituelles."

Enfin, l’amélioration des propriétés de perméation des matériaux envisage, grâce à l’ajout des nanorelles, le développement de nouvelles formulations avec des propriétés barrière contre les gaz et molécules organiques volatils de faible poids moléculaire. On s’efforcera ainsi de réduire la diffusion des gaz par les polymères modifiés.

Le projet Vinilclay est subventionné par l’ancien ministère de la science et de l’innovation dans le cadre du programme INNPACTO et cofinancé par le Fonds FEDER, il sera prolongé jusqu'à la fin de cette année. Les chercheurs de l’UPNA sont les professeurs du département de chimie appliquée Antonio Gil Bravo et Sophia A. Korili, et l’assistante de projet Saioa Albeniz, membres du Groupe de recherche Technologies et Applications environnementales

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