Elisabeth van Zutphen, IA Netwerk Parijs

Het onderzoeksteam van Ludwik Leibler, verbonden aan het Parijse laboratorium ‘Matière molle et chimie’ (Weke materie en chemie) van het CNRS/ESPCI ParisTech heeft na twee jaar onderzoek een unieke organische thermoharder ontwikkeld die de eigenschappen van rubber en glas combineert: onoplosbaar in water, rekbaar, flexibel of hard afhankelijk van de samenstelling, maar zeer sterk, hervormbaar bij verhitting en recyclebaar. De Franse benaming is ‘vitrimère’, afkomstig van het woord glas (vitre) en polymeer (polymère). Ludwik Leibler en zijn collega’s stonden in 2009 ook al aan de wieg van een revolutionaire vinding, namelijk zelfhelend rubber, eveneens in nauwe samenwerking met Arkema. Leibler publiceerde zijn vinding in november 2011 en deponeerde vier octrooien.

Unieke combinatie van eigenschappen
Tot nu toe bestonden er twee soorten synthetische polymeren : de thermoplastische (zoals gebruikt in verpakkingen en pvc-flessen) en de thermohardende epoxyharsen die voor composieten in bijvoorbeeld luchtvaartindustrie of botenbouw worden gebruikt. De eerste categorie is recycleerbaar en te bewerken met warmte, terwijl de tweede categorie harder en stabieler is maar niet meer te vervormen en ook niet te recyclen.

Deze nieuwe polymeer bestaat uit een mengsel van vetzuren afkomstig uit de papierindustrie, epoxyhars (zoals die onder andere in de botenbouw wordt gebruikt) en een katalysator.

Het mengsel wordt eerst verwarmd en in vloeibare vorm op een plaat gegoten. Deze gaat in een warme pers en het heeft dan voor rubber kenmerkende eigenschappen zoals elasticiteit, onoplosbaarheid, onbreekbaarheid en een ‘geheugen’ voor de vorm. Tegelijkertijd is het mogelijk om het een nieuwe vorm te geven na verhitting of om al het materiaal om te smelten. Een eigenschap van glas. Afhankelijk van de verhouding tussen de ingrediënten ontstaat een flexibel, rubberachtig materiaal of een hard onbreekbaar eindproduct dat met warmte nog altijd vervormd kan worden maar veel lichter is dan glas.

De toepassingsmogelijkheden zijn breed: natuurlijk in de auto-en vliegtuigindustrie, bouw, voor drukwerk, sport accessoires en elektrotechniek. De polymeer is te versterken met vezels en goed bruikbaar om bijvoorbeeld een mal te maken als het gieten daarvan moeilijk of onmogelijk is.

Klik hier voor een fascinerende demonstratie van dit nieuwe materiaal (in het Frans).
Bron: Un plastique inspiré par le verre, Les Echos, 20 december 2011, Un matériau plastique façonnable comme du verre, Le Figaro le 18 november 2011