POLYOIL2INDUSTRY

Développement de nouveaux polymères à base d'huiles végétales agricoles
Axe stratégique: 
Fibres et matériaux durables : améliorer la performance
Fibres et matériaux durables : améliorer l'impact environnemental
Type de financement: 
FUI
Date de labellisation: 
23/04/2013
Durée du projet: 
60 mois
Descriptif: 

Le projet PolyOil2Industry qui vient de s’achever, visait à promouvoir le développement d’une filière de production de nouveaux polymères biosourcés basée sur l’utilisation d’intermédiaires lipidiques polyols. Ces molécules devaient présenter de nouvelles performances techniques et fonctionnalités d’intérêt, pour répondre à la demande actuelle du marché et se substituer aux polymères d'origine fossile. Trois grands domaines d’application étaient visés par les sociétés partenaires du pojet :  le bâtiment (SOPREMA), l’emballage (VEGEPLAST) et la cosmétique (POLYMEREXPERT).

Les partenaires, ITERG et LCPO, ont développé à l’échelle laboratoire les synthons (monomères, prépolymères) répondant à chacun des cahiers des charges applicatifs avant que l’ITERG ne travaille à l’optimisation des procédés à l’échelle pilote. Les dérivés de propanediols développés par la société METABOLIC EXPLORER ont permis de modifier chimiquement les synthons lipidiques afin d’obtenir des synthons entièrement biosourcés. OLEON, porteur du projet, était en charge de la production à l’échelle industrielle des molécules retenues à l’issue des évaluations techniques.

Les différents partenaires ont été approvisionnés, tout au long du projet, en synthons obtenus à partir de triglycérides modifiés (issus de tournesol à haute teneur en acide oléique, ricin, colza érucique). Une molécule par application a ainsi été retenue pour la phase de montée en échelle au terme de l’évaluation des performances, à savoir, un polyol pour une utilisation dans les mousses isolantes (bâtiment), un prépolymère diol en tant que précurseur de gélification de phase grasse (cosmétique) et un polymère en tant qu’additif de renfort aux chocs du PLA (emballage). A ce stade, des essais en conditions réelles de production sont encore nécessaires dans le cas des mousses isolantes. Pour les autres applications, des perspectives de développement commerciales sont tout à fait envisageables au vu des résultats obtenus. Pour l’application cosmétique, un contrat de fourniture exclusif du prépolymère est ainsi en cours de finalisation entre l’ITERG et POLYMEREXPERT. 

Le bilan du projet est par conséquent très satisfaisant. Des molécules issues des ressources lipidiques peuvent être tout aussi performantes que des molécules pétrochimiques et peuvent également permettre d’accéder à de nouvelles performances, et ceci via des procédés respectueux de l’environnement.

Des projets sur des thématiques semblables sont particulièrement recherchés par le Pôle Fibres Energivie

 

At present, the dependency of the chemical industry of fossil resources remains very important.  This constitutes in the long term economic risk (cost increase due to limit availability), ecological risk (emission of greenhouse gasses) and political risks.  In this context, manufacturers consider the substitution of petrochemical raw materials by biosourced materials.

The project PolyOil2Industry aimed the development of a new biobased polymers based on renewable polyol intermediates.  This 4 years during research project recently came to an end.  It was an enspiring collaboration between several French industrial partners which finally resulted in new renewable building blocks!

These green polyols needed to answer the current demand of the different markets with new technical performance.  Three main areas of applications were targeted in the project: building, packaging and cosmetics with the respectively companies SOPREMA, VEGEPLAST and POLYMEREXPERT.  The project partner ITERG as well as LCPO (the joint research unit of the University of Bordeaux, CNRS and Bordeaux National Polytechnic Institute) have have first developed the building blocks and prepolymers on laboratory scale, answering the specifications for each of the targeted applications.  Of the most promising building blocks, ITERG scaled up the different protocols.  The biobased 1,3-propanediol developed by METABOLIC EXPLORER made it possible to synthesize 100% green polyols.  OLEON, also project leader, was in charge of the further upscaling to the final production on an industrial scale of the selected molecules after the technical screening in the different applications.

Along with the project, the different partners have been supplied with several building blocks obtained from vegetable triglycerides (from high oleic sunflower oil to castor oil) for an extensive  evaluation of the performance in the applications.  One molecule per applications has been selected, namely, a polyol for use in insulating foam (building), a diol prepolymer as a precursor for gelling of an oil phase for cosmetic application and a polymer additive as impact modifiers for poly-L-lactide (PLA) for packaging.

At this stage, tests in real production conditions are still necessary in the case of insulating foams for construction.  For the other applications, commercial development perspectives are quite achievable.  The invention of the gelling agent has been secured by a patent and commercialisation is started.

With respect to the polymer additive for packaging, toughness of the PLA-blends has been significantly improved, elongation at break reached values of 100%, with no decrease of the tensile maximum strength.

 

The results of the project is therefore very satisfactory.  Molecules from vegetable lipid resources can be just as powerful as petrochemical molecules.  They give acces to new performances and this thanks to environmentally friendly processes.

 

We are very interested in supporting the development of projects on these kind of topics

 

 

www.oleon.com

www.iterg.com

www.lcpo.fr

www.soprema.fr

www.vegeplast.com

www.polymerexpert.fr

www.metabolic-explorer.com