Caractérisation des matières plastiques solubles en conditions normales de pression et de température : une déformulation nécessaire à leur recyclage chimique

Le recyclage des matières plastiques s’affiche aujourd’hui comme un enjeu majeur de la transition énergétique. Ces matières sont largement utilisées dans de nombreux domaines : emballages, automobile, électroménager, bâtiment, agriculture, engendrant ainsi une quantité importante de déchets. Aujourd’hui, le recyclage se fait essentiellement via des procédés de recyclage mécanique. La matière plastique recyclée peut alors parfois être considérée comme « dégradée » par rapport aux polymères vierges équivalents en termes de propriétés intrinsèques (pureté, propriétés mécaniques, etc.). Par conséquent, le recyclage par voie chimique s’affiche comme une alternative bénéfique au recyclage mécanique. Le recyclage chimique peut prendre différentes formes : dissolution, dépolymérisation, ou encore la conversion. Quel que soit le procédé de recyclage mis en œuvre, la caractérisation des entrants (matières plastiques à recycler) s’avère indispensable. En effet, les matières plastiques sont en général composées de différents polymères (polyoléfines, polyesters, polyuréthanes) auxquels sont ajoutés des additifs organiques et/ou inorganiques de natures diverses (pigments, stabilisants, plastifiants). Ceux-ci peuvent avoir un impact sur l’efficacité des procédés, par conséquent ils doivent être clairement identifiés et quantifiés.
La déformulation de matières plastiques à recycler est au cœur de ce sujet de thèse dont les objectifs sont principalement tournés vers la caractérisation des additifs plastiques et de leurs produits de dégradation. 
La démarche scientifique s’appuiera sur la mise en œuvre de méthodes d’extraction, de préfractionnement et d’analyses basées sur l’utilisation de la chromatographie en phase liquide combinée à la spectrométrie de masse haute résolution et à la spectrométrie de mobilité ionique. Cette approche analytique génère un grand volume de données dont l’exploitation nécessitera le développement de méthodologies utilisant des outils chimiométriques. 

Mots-clés : Chromatographie en phase liquide, Fractionnement de matrices complexes, Spectrométrie de masse haute résolution, Recyclage des plastiques, Chimiométrie