Composites circulaires et polymères biosourcés pour la fabrication avancée

Les matériaux composites sont de plus en plus repensés afin de soutenir une fabrication circulaire et de réduire l’impact environnemental tout en conservant les performances mécaniques requises dans les secteurs de l’aéronautique, de la mobilité et de l’énergie. Les résines thermoplastiques et les polymères biosourcés deviennent des leviers importants dans cette transition vers un écosystème de matériaux plus circulaire. Dans ce contexte, Arkema présentera plusieurs technologies de matériaux composites au JEC World 2026 (10–12 mars, Paris) sur le stand U40 – Hall 5.

Démonstration de structures composites recyclables
L’un des axes majeurs de l’exposition est la résine thermoplastique Elium^®, conçue pour permettre le recyclage de structures composites qui reposent traditionnellement sur des matériaux thermodurcissables. Deux composants de démonstration illustreront cette approche : une section de coque de bateau et une planche de vitesse haute performance fabriquées avec des résines Elium^®.

Les composites thermodurcissables conventionnels forment lors du durcissement des réseaux polymères réticulés permanents, ce qui rend leur recyclage difficile. À l’inverse, Elium^® est une résine thermoplastique liquide pouvant être mise en œuvre par des procédés classiques de fabrication des composites, comme l’infusion, tout en restant recyclable après utilisation. Cette caractéristique permet de retraiter les pièces composites, soutenant des approches de fabrication circulaire dans des secteurs tels que les structures marines et les équipements sportifs.

Des collaborations industrielles soutiennent le développement de procédés de recyclage à grande échelle. Des partenaires tels que Composite Recycling, Groupe Beneteau, Veolia, Owens Corning et Chomarat travaillent sur des technologies destinées à rendre le recyclage des composites viable à l’échelle industrielle.

Les équipements sportifs comme démonstrateur de matériaux circulaires
Le projet ZEPHIR illustre comment des composites thermoplastiques recyclables peuvent être appliqués à des équipements sportifs haute performance. L’initiative réunit des partenaires tels que ALTEN, Arkema, Alpha Recyclage Composite, Evonik, l’Institut Clément Ader, Neo Sailing Technologies et Zephir.

Dans ce cadre, la résine Elium^® est utilisée dans des procédés d’infusion pour produire des composants structurels d’une planche de vitesse destinée à la voile de compétition. Le projet explore comment les résines composites thermoplastiques peuvent combiner légèreté et recyclabilité dans des environnements mécaniques exigeants.

Technologies adhésives pour le démontage des véhicules
Outre les composites structurels, la filiale d’Arkema Bostik présentera Primer Prep DB, un primaire développé pour faciliter la réparation des véhicules et leur recyclage en fin de vie.

Cette technologie repose sur une activation thermique permettant d’affaiblir les liaisons adhésives, afin de séparer les composants collés lors des opérations de maintenance ou de démontage. Lorsque de la chaleur est appliquée, les joints adhésifs peuvent être libérés sans endommager les matériaux environnants.

Cette approche répond à un défi connu dans le recyclage et la réparation des véhicules, où l’utilisation d’adhésifs structurels peut compliquer les opérations de démontage et de récupération des matériaux en fin de cycle de vie.

Polymères biosourcés pour l’hydrogène et les transports
Arkema présentera également Rilsan^® PA11, un polyamide 100 % biosourcé issu de matières premières renouvelables. Ce matériau est utilisé dans des composants composites destinés aux systèmes de transport, aux équipements sportifs et aux biens de consommation.

Lors du salon, Rilsan^® PA11 sera présenté dans des liners de réservoirs hydrogène haute pression, illustrant l’intégration possible de polymères biosourcés dans les technologies d’infrastructure hydrogène.

En complément, les rubans unidirectionnels en fibre de carbone UDX^® associent un renfort en carbone à des polymères thermoplastiques biosourcés tels que PA11 et PPA. Ces rubans sont conçus pour des applications dans les structures de transport, les systèmes de stockage d’hydrogène et les équipements sportifs.

Dans le cadre du programme européen Roadthrypp, Arkema collabore avec Air Liquide et Covess afin de développer des réservoirs hydrogène haute pression de type V. Dans cette configuration, les rubans UDX^® à base de polyamide 11 permettent d’intégrer directement la fonction de liner dans la structure composite. Une section de réservoir hydrogène sera exposée afin d’illustrer cette approche.

Composites thermoplastiques pour les structures aéronautiques
Pour l’industrie aéronautique, Arkema mettra en avant Kepstan^® PEKK, un polymère thermoplastique haute performance utilisé pour produire des composants composites structurels.

Ce matériau présente une résistance mécanique élevée, une forte résistance chimique et de bonnes performances au feu, des caractéristiques nécessaires pour les structures aéronautiques. Son architecture polymère semi-cristalline permet un fonctionnement à des températures élevées tout en restant soudable, ce qui facilite des procédés de production tels que le soudage automatisé de composites et la fabrication à cadence élevée.

Parmi les composants d’aérostructure présentés figurera un profilé composite fabriqué par Hutchinson avec Hexcel HexPly^®PEKK/34%/UD194/IM7, illustrant l’utilisation de composites à base de PEKK dans les applications structurelles aéronautiques.

Films polyimides pour des environnements thermiques extrêmes
Le stand présentera également les films polyimides Zenimid™, développés par PI Advanced Materials, destinés à des applications composites et électroniques exigeantes dans les secteurs aéronautique, automobile et industriel.

Ces matériaux fonctionnent dans une plage de température très étendue, avec une stabilité allant d’environ –270 °C à plus de 400 °C. Ils offrent également une bonne stabilité dimensionnelle, de la flexibilité, une résistance chimique, une résistance au feu et des propriétés d’isolation électrique.

Ces caractéristiques permettent d’utiliser les polyimides dans les systèmes d’isolation haute température, les couches de renfort composites et les dispositifs de protection électronique opérant dans des environnements extrêmes.

Les matériaux présentés au JEC World illustrent la manière dont les thermoplastiques recyclables, les polymères biosourcés et les matrices composites haute température sont progressivement intégrés dans des secteurs tels que l’aéronautique, l’énergie hydrogène, l’ingénierie maritime et les équipements sportifs avancés, contribuant au développement de systèmes de matériaux industriels plus circulaires.

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