Acylation sélective par voie biocatalytique de lignines et leur potentiel en tant qu'antioxydant biosourcé dans les thermoplastiques

Selective biocatalyzed acylation of lignins and their potential as biobased antioxidant in thermoplastics Ce manuscrit se penche sur la valorisation stratégique des lignines techniques, un sous-produit industriel des bioraffineries et de l'industrie de la pâte à papier. L'objectif principal est leur utilisation comme stabilisateur antioxydant dans certaines matrices polymères sujettes à la dégradation, telles que le polypropylène et le poly(butylène) succinate. Le choix des matrices est guidé par la forte présence du polypropylène sur le marché mondial. D'autre part, le poly(butylène) succinate est un polymère biosourcé qui constitue une alternative respectueuse de l'environnement. Pour améliorer la compatibilité entre les lignines et le polypropylène, les lignines sont sélectivement acylées par des acides gras à l'aide de la lipase CAL-B. Cette méthode vise à améliorer la lipophilie des lignines tout en préservant leurs hydroxyles phénoliques, et ainsi leur capacité de piégeage des radicaux. Grâce à ces efforts, une méthodologie est élaborée pour quantifier avec précision l'acylation des lignines et mieux comprendre la réaction biocatalytique. Après avoir établi la méthode d'acylation, une série d'échantillons de lignines est préparée, par l'essai de divers donneurs d'acyle biosourcés (C6 à C18), puis a été incorporée dans les deux matrices. Les composites préparés par mélangeur interne ou extrusion bivis ont été caractérisés par analyses thermique, thermo-oxydative, rhéologique et des propriétés mécaniques. L'incorporation de lignines en faibles quantités (<3 % p/p) améliore la stabilité des matrices de polypropylène et de poly(butylène) succinate vis-à-vis de la thermo-oxydation. Néanmoins, les présentes observations n'ont pas permis d'établir un effet clair de l'acylation des lignines sur les propriétés étudiées.