Le polyuréthane est utilisé dans une large gamme de matériaux, y compris les peintures, matelas en mousse, coussins d'assise et isolation. Ces diverses applications génèrent de grandes quantités de déchets. Une équipe de l'Université de l'Illinois a développé une méthode pour décomposer les déchets de polyuréthane et les transformer en d'autres produits utiles.

Les chercheurs rendront compte de leurs découvertes lors de la réunion et de l'exposition nationales de l'American Chemical Society.

Aux États-Unis seulement, 1,3 million de tonnes de déchets de polyuréthane sont générés chaque année. Les déchets finissent généralement dans des décharges ou sont incinérés, un processus qui nécessite une grande quantité d'énergie et génère des sous-produits toxiques.

« Nous voulons résoudre le problème des déchets en réutilisant le polyuréthane, " dit Éphraïm Morado, un étudiant diplômé du laboratoire du professeur de chimie Steven Zimmerman, qui a dirigé la recherche.

Les polyuréthanes sont constitués de deux composants difficiles à décomposer :les isocyanates, qui sont composés d'azote, carbone et oxygène; et des groupes alcools appelés polyols.

"Le polyol est généralement à base de pétrole et n'est pas dégradable, " a déclaré Morado. Pour résoudre cette difficulté, l'équipe a incorporé une unité chimique plus facilement dégradée, un acétal, au polyol. Et parce que les polyuréthanes sont résistants à l'eau, les chercheurs ont inventé une unité d'acétal qui se dégrade dans des solvants autres que l'eau.

"Quand on ajoute une combinaison d'acide trichloracétique et de dichlorométhane, le matériau gonfle et se dégrade rapidement à température ambiante, ", a déclaré Morado.

Les produits de dégradation qui se forment peuvent ensuite être réutilisés dans de nouveaux matériaux. Par exemple, les chercheurs ont réussi à convertir des élastomères, un type de polyuréthane utilisé dans les élastiques, des emballages et des pièces automobiles—dans une colle adhésive.

« L'un des défis de notre approche est que la matière première est coûteuse, " a déclaré Zimmerman. "Nous essayons de trouver un meilleur, moyen moins coûteux d'y parvenir. Notre deuxième obstacle sera d'obtenir un brevet et de trouver quelqu'un qui s'intéresse à sa commercialisation."

Les chercheurs testent la même technique sur d'autres matériaux en polyuréthane. Ils espèrent également utiliser des solvants plus doux, comme le vinaigre, pour effectuer la dégradation.

"Les matériaux en polyuréthane ont des propriétés différentes en fonction de la structure chimique de l'isocyanate, " a déclaré Zimmerman. "Nous pouvons modifier la structure de l'acétal en conséquence."