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RÉSUMÉ
L’élaboration de résines époxy biosourcés et le remplacement du diglycidyl éther de bisphénol A, monomère époxy le plus utilisé, sont des enjeux de l’industrie pour se conformer aux exigences règlementaires et aux attentes sociétales. Néanmoins, cette substitution s’accompagne de modification de la réactivité de la formulation et des propriétés finales des matériaux. Cet article propose de détailler les enjeux de cette substitution, ainsi qu’une revue détaillée des travaux de recherche effectués par des laboratoires académiques, ainsi que des produits commerciaux en développement pour proposer des voies d’accès à des matériaux époxy moins nocifs et plus respectueux de l’environnement.
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Sylvain CAILLOL : Directeur de recherche CNRS - Institut Charles Gerhardt, Montpellier, France
INTRODUCTION
L’élaboration de résines époxy à partir de ressources renouvelables ainsi que la substitution de certains de leurs composants jugés dangereux sont des sujets d'actualité dans les publications scientifiques et dans l’industrie. En effet, la plupart des résines époxy sont élaborées à partir du diglycidyl éther du bisphénol A (DGEBA) qui provient de l’époxydation du bisphénol A (BPA), perturbateur endocrinien dont l’utilisation devient progressivement interdite dans la plupart des applications, en application des exigences règlementaires. De nombreux monomères époxy sans BPA sont disponibles, cependant tous ces monomères ne peuvent pas vraiment être définis comme des substituts du DGEBA. En effet, il faut noter que le DGEBA est basé sur un composé bisphénolique. Les propriétés physiques et chimiques résultantes sont celles d'un monomère diépoxy rigide, contenant des cycles aromatiques, et contenant au moins deux groupements époxy réactifs. Par ailleurs, dans la plupart des cas, l’industrie recherche des substituts biosourcés afin de réduire encore l’impact environnemental.
En se focalisant sur les substituts biosourcés aromatiques, ou du moins les structures rigides, cet article propose de détailler les enjeux de cette substitution, et de dresser une revue détaillée des travaux de recherche effectués par des laboratoires académiques, ainsi que des produits commerciaux en développement pour proposer des voies d’accès à des matériaux époxy moins nocifs et plus respectueux de l’environnement.
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3. Conclusion
L’élaboration de résines époxy biosourcées permettant la substitution de l'éther diglycidylique du bisphénol A reste très difficile, car de nombreux bisphénols synthétiques dont les structures sont très proches du BPA semblent avoir une activité comparable en ce qui concerne les récepteurs hormonaux humains. Les composés déjà largement utilisés dans la littérature, comme le résorcinol, sont confrontés aux mêmes problèmes. Les chercheurs universitaires se sont beaucoup concentrés sur les composés pouvant être extraits des bioressources, car leurs structures chimiques sont plus complexes et présentent pour certains d'entre eux des profils de faible toxicité. Ces composés sont largement étudiés, car leurs structures chimiques apportent de nouvelles propriétés. Cependant, ces structures apportent également des propriétés thermomécaniques différentes aux matériaux époxy, il peut donc être difficile de trouver une alternative unique au DGEBA. Ainsi, les phénols naturels sont particulièrement intéressants car ils peuvent présenter une alternative prometteuse au DGEBA. Un grand nombre des composés époxy décrits en sont encore aux tout premiers développements de la recherche, mais certains sont déjà commercialisés. Les chercheurs se concentrent désormais également sur l'évaluation de l'activité endocrinienne des nouveaux composés, afin d'apporter les informations les plus utiles à la communauté, et en particulier aux chercheurs industriels, lorsqu'ils doivent sélectionner le bon substitut pour leur application. Certains de ces substituts ne sont désormais clairement pas recommandés comme substituts du DGEBA, mais d'autres ont des profils de faible toxicité prometteurs. Cependant, l'évaluation de l'activité endocrinienne n'est pas toujours réalisée par les chercheurs, même lorsqu'ils prétendent trouver des substituts DGEBA.
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BIBLIOGRAPHIE
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