Pour atténuer les problèmes de pollution environnementale et de sécurité écologique causés par les polymères usagés, il est important de développer des stratégies vertes et efficaces de recyclage et de réutilisation. Cette étude utilise du copolymère d'éthylène-acétate de vinyle (WEVA) provenant de panneaux photovoltaïques solaires usagés comme source de carbone, et du chlorure de cobalt (CoCl₂) en tant que catalyseur monocomposant, pour préparer un hybride oxyde de cobalt@nano-tubes de carbone (CoO@CNTs) par méthode de carbonisation catalytique en une étape, qui est ensuite utilisé comme charge fonctionnelle pour la modification ignifuge du polycarbonate (PC). Les résultats montrent que CoCl₂ peut catalyser efficacement la carbonisation du WEVA, lorsque la charge du catalyseur est de 25 g/100 g de WEVA, le rendement en CoO@CNTs atteint 44,3 g/100 g de WEVA; on observe également la morphologie de nanotubes de carbone creux à paroi multiple. Le CoO@CNTs préparé présente d'excellentes performances ignifuges et de suppression de la fumée dans les composites PC; avec une charge de 3 % en poids, son indice limite d'oxygène (LOI) atteint 29,3 %, la combustion verticale UL-94 obtient la classe V0, la valeur de pointe du relâchement de chaleur (PHRR) est réduite de 52,8 % par rapport au PC pur, les pics de relâchement de fumée (PSPR) et de production CO (PCOP) sont réduits respectivement de 66,1 % et 66,3 %. Par ailleurs, comparé aux CNT commerciaux, le CoO@CNTs présente un meilleur effet ignifuge. Le mécanisme ignifuge est principalement attribué à la synergie entre CoO et CNTs : le CoO catalyse la carbonisation des produits de dégradation du PC, augmentant la quantité de résidu carboné en phase condensée; les CNTs servent de charpente pour renforcer la résistance de la couche de carbone, formant une couche de carbone dense qui bloque efficacement le transfert de chaleur, la diffusion d'oxygène et la libération de gaz combustibles. Cette étude offre une nouvelle voie verte et économique pour le recyclage à haute valeur ajoutée des polymères usagés, ainsi qu'un nouvel agent ignifuge hybride efficace pour la préparation de composites polymères fonctionnels.

recyclage des polymères usagés; carbonisation catalytique; nanotubes de carbone; polycarbonate; performances ignifuges