Les vitrimères se mettent aussi au « bio » !

16 avril 2019

Résultats scientifiques Matériaux Chimie verte

Le développement de matériaux verts performants est une préoccupation majeure de notre société pour faire face à l’épuisement des ressources fossiles. Pour la première fois en France, des chercheurs de l’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé (CNRS/Université de Strasbourg), en partenariat avec l’Université de Technologie d’Eindhoven, ont synthétisé un vitrimère polyimine totalement biosourcé. Ils montrent les propriétés dynamiques de ce nouveau matériau dans un article de la revue Green Chemistry (RSC).

Le développement de nouvelles molécules biosourcées est un des enjeux majeurs de notre époque qui s’inscrit dans les évolutions sociales actuelles vers des produits verts. Il s’agit de faire face à l’épuisement annoncé des ressources fossiles et à la difficulté croissante pour certaines industries de pérenniser leurs approvisionnements en matières premières issues de différentes fractions du pétrole. La synthèse de molécules et polymères verts, respectueux de l’environnement, est avant tout une opportunité unique pour le secteur de la chimie de développer de nouvelles architectures (macro)moléculaires, et ceci à partir de la biomasse.

Les vitrimères sont des structures macromoléculaires dynamiques. Ces matériaux ont été développés par Ludwik Liebler en 2011, suite notamment aux travaux de Jean-Marie Lehn (Prix Nobel 1987 de chimie) sur les dynamères. Le comportement des vitrimères se place entre celui des thermoplastiques et celui des thermodurcissables, avec des propriétés innovantes dans une approche de développement durable, notamment en termes de fin de vie et de recyclage.

Des chercheurs de l’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé (CNRS/Université de Strasbourg) et leurs collègues néerlandais, ont élaboré le premier vitrimère polyimine entièrement biosourcé. Ce dernier a été obtenu par synthèse à partir de dérivés de sucre simple (fructose) et de dérivés d’acides gras (issus d’huile végétale). Les propriétés « vitrimères » de ces matériaux ont ensuite été démontrées par la nature dynamique des liaisons imine réversibles, et l’adaptabilité de la structure du matériau sous différentes contraintes mécaniques et thermiques. Ce composé, renouvelable et adaptable, ouvre un nouveau champ pour l’industrie chimique et les matériaux polymères avec de nombreuses applications potentielles par exemple dans le biomédical ou le bâtiment.