fr.wedoany.com Rapport : L'équipe du Dr Tomonori Saito, chercheur au sein du groupe d'étude des matériaux mous et des membranes de la Division des sciences chimiques de l'Oak Ridge National Laboratory (ORNL), a développé un nouvel adhésif thermoplastique retravaillable basé sur un procédé contrôlé de déconstruction du nylon. Cet adhésif permet de coller efficacement différents substrats, tels que l'acier et les composites en fibre de carbone, tout en conservant d'excellentes performances à haute température.
Cette recherche vise à relever les défis du recyclage du nylon. Le nylon est largement utilisé dans des secteurs tels que le textile, l'automobile et l'emballage, mais les voies de recyclage traditionnelles, comme l'hydrolyse, l'alcoolyse et l'ammonolyse, sont souvent confrontées à une consommation énergétique élevée et à une efficacité variable. L'équipe de l'ORNL a contrôlé la concentration des réactifs et utilisé un catalyseur organique efficace pour réaliser une alcoolyse contrôlée du nylon, obtenant ainsi des oligomères de nylon de longueur spécifique. L'équipe a ensuite copolymérisé ces oligomères de nylon avec un autre segment polymère pour produire un nouveau copolymère segmenté, utilisable comme adhésif thermofusible à haute résistance. La température requise pour ce procédé est généralement inférieure à celle des techniques de solvolyse traditionnelles, ce qui pourrait réduire la consommation d'énergie. L'équipe de recherche indique que cette méthode permet un recyclage à 100 % du nylon (entièrement converti en oligomères), sans perte de nylon ni production de sous-produits.
L'adhésif développé par l'équipe de l'ORNL présente des performances remarquables. Le copolymère de nylon fabriqué à partir de déchets de nylon a atteint une résistance au cisaillement par recouvrement de 21,1 ± 2,7 MPa sur des substrats acier-acier à température ambiante. Pour le collage acier-composite en fibre de carbone, il a atteint 16,8 ± 2,3 MPa à température ambiante et a conservé une résistance de 10,0 ± 1,6 MPa à 90 °C. À titre de comparaison, un adhésif époxy traditionnel (produit commercial JB Weld ClearWeld) a montré une résistance de 6,5 ± 0,6 MPa à température ambiante et de seulement 2,8 MPa à 90 °C dans les mêmes conditions de test. Ce nouvel adhésif est facile à traiter thermiquement, et les matériaux assemblés peuvent être réutilisés ou réparés, prolongeant ainsi la durée de vie du système.
Ce procédé peut traiter le nylon 6, le nylon 66 et leurs mélanges. L'équipe de recherche souligne que la flexibilité de traitement de différentes matières premières est cruciale pour un déploiement pratique. Actuellement, cette technologie n'a été validée qu'à l'échelle du laboratoire (niveau de maturité technologique d'environ 3). L'équipe de l'ORNL indique que des démonstrations à plus grande échelle sont nécessaires pour une application industrielle. Une technologie de plateforme basée sur un procédé similaire fait l'objet d'études de mise à l'échelle commerciale par la société de licence technologique Re-Du. Ces travaux, menés par l'ORNL, ont été publiés dans les revues Cell Reports Physical Science (2025, 6, 102928), Materials Horizons (2023, 10, 3360–3368) et J. Mat. Chem. A (2025, 13, 32111).
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