Doctorant-e

Cette offre de thèse vise à développer un procédé de recyclage hybride des polyoléfines (polyéthylène, polypropylène) par extrusion réactive assistée fluide supercritique. Les polyoléfines représentent plus de 50 % de la production mondiale de plastiques et leur recyclage constitue un enjeu majeur de l’économie circulaire. Les voies actuelles présentent des limitations intrinsèques : le recyclage mécanique dégrade les propriétés rhéologiques et conduit au downcycling ; le recyclage chimique se heurte à des enjeux de rendement et de bilan environnemental.
L’objectif est de combiner, au sein d’un procédé continu d’extrusion réactive, trois étapes séquentielles : dépollution par fluide subcritique/supercritique, déconstruction contrôlée des chaînes macromoléculaires, et reconstruction architecturale par voie réactive. L’objectif final est d’obtenir des polyoléfines recyclées dont les propriétés rhéologiques, viscosité élongationnelle et strain hardening, sont ajustées en vue d’applications exigeantes.
Le/la doctorant.e bénéficiera des moyens techniques du CERI MP, notamment la plateforme d’extrusion bi-vis instrumentalisée et les équipements de caractérisation rhéologique. La thèse sera effectuée en collaboration avec l’ISPA Alençon dont les moyens techniques seront également mis à disposition. Le/la doctorant.e aura l’opportunité de présenter ses résultats dans des conférences nationales et internationales.
La thèse s’inscrit dans une approche à la fois expérimentale et analytique. Les trois étapes seront d’abord étudiées séparément pour identifier les fenêtres opératoires, puis combinées en configuration séquentielle. Une attention particulière sera portée à l’établissement de corrélations quantitatives entre paramètres procédé, architecture moléculaire et comportement rhéologique.
Activités :
La thèse s’articulera autour de trois étapes séquentielles, étudiées d’abord séparément puis intégrées en configuration continue sur extrudeuse bi-vis. L’approche est à la fois expérimentale et analytique, avec attention particulière portée à la rhéologie élongationnelle et à la caractérisation moléculaire. Les principales activités sont :
• Étape 1 – Dépollution par extrusion assistée fluide subcritique/supercritique : injection de fluides sous pression (eau subcritique ou CO₂ supercritique) pour extraire les contaminants de faible masse molaire et obtenir une matrice polymère purifiée.
• Étape 2 – Déconstruction contrôlée des chaînes : dégradation thermo-mécanique ciblée (β-scission radicalaire, péroxydes) pour fragmenter les chaînes en oligomères de masse molaire contrôlée.
·  Étape 3 – Reconstruction architecturale des chaînes : recouplage réactif des oligomères pour reconstituer des macromolécules à architecture contrôlée (masse molaire, LCB) et propriétés rhéologiques visées.
• Caractérisation rhéologique et établissement de corrélations entre paramètres procédé, architecture moléculaire et comportement rhéologique.