Les scientifiques développent une nouvelle méthode pour renforcer les produits en PVC
Une nouvelle méthode pourrait réduire la pollution microplastique
Des chercheurs ont mis au point un moyen de rendre un type de matière plastique plus durable et moins susceptible de rejeter des microplastiques dangereux. L'étude a identifié un moyen sûr d'attacher des additifs chimiques au polychlorure de vinyle (PVC). Présents dans toutes sortes de produits, des jouets aux fournitures de construction en passant par les emballages médicaux, les plastiques en PVC se classent actuellement au troisième rang des plastiques les plus utilisés dans le monde. Malgré son utilisation répandue, le PVC pur est fragile et sensible à la chaleur, et les fabricants ne peuvent l'utiliser qu'après avoir stabilisé ses propriétés à l'aide d'autres produits chimiques.
Toutefois, ces additifs, ou plastifiants, ne constituent qu'une solution à court terme pour stabiliser le PVC. Avec le temps, les plastifiants s'échappent des plastiques, ce qui permet au matériau de se détériorer en matières organiques et en microplastiques potentiellement dangereux. Une équipe dirigée par Christo Sevov, chercheur principal de l'étude et professeur agrégé de chimie et de biochimie à l'université de l'État de l'Ohio, a découvert que l'utilisation de l'électricité pour fixer de manière permanente ces additifs chimiques peut empêcher ces réactions indésirables.
"Au lieu de mélanger ces produits chimiques, notre méthode consiste à lier chimiquement le composé plastifiant directement au PVC en le greffant sur l'épine dorsale du polymère", a déclaré M. Sevov.
La modification des molécules de PVC de cette manière leur permet de devenir plus durables et plus résistantes aux changements chimiques, ce qui permet d'obtenir des matériaux aux propriétés plus robustes.
"C'est vraiment l'un des rares exemples que nous ayons où l'on peut contrôler à ce point la modification des propriétés du PVC", a déclaré M. Sevov. "Il s'agit donc d'une première étape dans la modification contrôlée du PVC afin de lui conférer les propriétés qui vous intéressent, qu'il soit dur, extensible ou souple.
L'équipe s'est heurtée à quelques difficultés : les modifications de polymères synthétiques échouent souvent parce que les réactions ont été développées à l'origine pour des analogues de petites molécules, et non pour des analogues de grandes molécules comme le PVC pur. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont optimisé le catalyseur qu'ils ont utilisé dans leur processus et, par essais et erreurs, ont réussi à surmonter les problèmes qui se posent lors de la modification de grosses molécules.
Outre les progrès réalisés en chimie organique, les travaux de l'équipe ont également des implications pour l'environnement, car en limitant la vitesse de dégradation des plastiques, on peut contribuer à réduire les rejets de microplastiques - de minuscules débris de plastique - dans notre environnement.
Aujourd'hui, les scientifiques savent que ces particules, qui polluent l'air, l'eau et notre alimentation, sont nocives à la fois pour l'homme et pour la faune. Une personne moyenne ingère probablement entre 78 000 et 211 000 de ces particules chaque année.
Mais alors que les experts commencent à comprendre l'impact à long terme des microplastiques sur la Terre, les chimistes organiciens s'empressent de trouver des moyens de les éliminer progressivement de la vie quotidienne, a déclaré M. Sevov.
"De nombreux chimistes réorientent leurs efforts vers l'étude des grosses molécules et le développement de nouvelles chimies pour l'upcycling, le recyclage et la modification de polymères bien connus", a-t-il déclaré. Par exemple, le recyclage des produits en PVC peut entraîner une dégradation supplémentaire du matériau en raison des températures élevées nécessaires pour transformer le plastique en autre chose, de sorte que le processus n'est pas très efficace.
En revanche, avec la méthode de M. Sevov, "il est possible de réutiliser le matériau un très grand nombre de fois avant qu'il ne commence à se dégrader, ce qui améliore sa durée de vie et sa réutilisation", a-t-il déclaré.
À l'avenir, il sera possible de mieux contrôler quels matériaux sont sûrs pour les consommateurs lorsque les efforts visant à réparer les fuites de PVC pourront être mis à l'échelle de manière fiable, ce qui, comme le souligne l'étude, n'est pour l'instant possible qu'avec la méthode de M. Sevov.
"Il n'y a pas de meilleure façon de procéder à l'échelle nécessaire pour modifier le PVC à des fins commerciales, car il s'agit d'un processus immense", a déclaré M. Sevov. "Il reste encore beaucoup à faire avant de résoudre le problème des microplastiques, mais nous avons jeté les bases pour y parvenir.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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