Etude du comportement mécanique et de la tenue en service de composites recyclables pour application nautique

Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet DURACOMP dont le but est de développer un composite monolithique durable, non thermodurcissable et recyclable pour le secteur de la plaisance et des sports nautiques. Chaque année, plus de 12 000 bateaux de plaisance arrivent en fin de vie. La gestion de la filière de bateaux de plaisance hors d’usage (BPHU) est encore peu développée et la plupart d’entre eux sont actuellement soit mis en décharge puis enfouis, soit incinérés afin de les valoriser énergétiquement. Coupléeà une législation de plus en plus exigeante, la recherche de solutions palliatives économiquement et écologiquement viables devient alors une priorité. Aussi, la problématique de la thèse s’inscrit tout naturellement dans une économie circulaire pérenne ciblée sur un concept nouveau et original d’écoconception piloté par et pour la fin de vie. Les objectifs de ces travaux sont d’étudier la comparaison des mécanismes de diffusion après vieillissements thermohydriques accélérés à différentes températures etleurs impacts sur le comportement mécanique entre un composite à base d’une résine thermoplastique acrylique Elium®(ARKEMA) et un système monolithique vinylester / fibres de carbone.Les résultats de durabilité du matériau composite de substitution ont ainsi montré différents comportements de diffusion, avec une sensibilité similaire de ces vieillissements sur les propriétés mécaniques en fonction de la température (comportement des deux matériaux quasi-réversible à 40°C et endommagement permanents à 70°C). Des modèles analytiques ont permis d’identifierles paramètres du comportement diffusif pour comprendre les types de vieillissement et endommagement mis en jeu. Finalement, une étude a été menée sur la faisabilité de valorisation de l’Elium®/fibres de carbone par recyclage et réutilisation du renfort et de la matrice acrylique. Les résultats montrent que les matériaux semi-recyclés et totalement recyclés présentent un comportement similaire au matériau de référence avec une meilleure accroche fibres/matrice constatée pour les matériaux recyclés. Ces résultats permettront alors le développement de nouvelles voies de conception de composites durables et recyclables incluant un réel pilotage aval de leur fin de vie.